Краткий справочник технолога-термиста - Каменичный И.С.
Скачать (прямая ссылка):
2СО ^ CO2+ Comoj,.
Присутствующие в твердом карбюризаторе углекислые соли ускоряют процесс цементации, увеличивая количество окиси углерода по реакции
BaCOs — BaO + CO2;
CO2 + С = 2СО.
2. При газовой цементации по реакции
CH4^2H2-f С.
Цементованные изделия после закалки приобретают весьма высокую твердость поверхностного слоя, сохраняя вязкую сердцевину.
Цементации подвергаются изделия из углеродистой и легированной сталей с содержанием углерода до 0,25%. Для изделий массивных несложной формы и изделий, у которых требуется повышенная прочность сердцевины, можно применять сталь с содержанием углерода до 0,3— 0,4%.
В практике заводов находит применение цементация инструментальных, по преимуществу легированных хромистых сталей, закаливаемых в масле. Цементации подвергаются штампы для холодной штамповки несложной формы, вытяжные и т. п. В результате цементации резко повышается износоустойчивость этого инструмента.
Цементованный инструмент не рекомендуется подвергать шлифовке, так как наиболее ценный в части износоустойчивости слой — поверхностный—будет снят. Режим цементации обычный, глубина слоя в пределах 1 мм. Процесс закалки следует производить осторожно, соблюдая все правила предосторожности против коробления и обезуглероживания. Температура закалки 800—820° С. Отпуск низкотемпературный. Цементация в твердом карбюризаторе. Состав карбюризаторов (в % по весу) приведен ниже.
Состав № карбюризатора
1 2 3 4 Б 6 7 8 9
Древесный уголь 74—78 65 87 85—90 90 60 45 93
Углекислый барий 12—15 10 — — 10 — 40 12 2
Сода кальциниро-
ванная . . . 1,0—1,5 1 10 10—15 — 10—15 — — —
Углекислый каль-
ций ..... 3,5 1 3
Кокс...... — 20 — — —. — — 43 —
Торфяной кокс . . 85-90
Мазут...... 4,5—5,0 3 — -— — — — — —
Влажность карбюризатора не должна превышать 5—7%. Для цементации применяют смесь из 20—30-процентного свежего карбюризатора и 70—80% отработавшего. Цементуемые изделия должны быть сухими и очищенными от окалины, ржавчины, грязи, масла и т. п. Для упаковки применяют ящики из жаростойкой стали, а при ее отсутствии — из обычной конструкционной стали, толщина стенки ящика 4—6 мм. Форма ящиков по возможности должна приближаться к форме цементуемого изделия. При упаковке изделий в ящики расстояние между ними, а также между стенкамн ящика и изделиями должно быть не менее 10—15 мм.
Обмазку ящика производят смесью из двух частей огнеупорной глины и одной части речного песка, разведенных водбй до тестообразного состояния.
Ящик устанавливается в нагретую до требуемой температуры печь.
Для получения одинакового по глубине цементационного слоя всех изделий при 780—800° С ящик следует прогресть насквозь, после чего поднять температуру до 900—950° С, и момент прогрева считать за начало выдержки при цементации (табл. 79).
Таблица 79
Ориентировочная продолжительность выдержки для получения заданной глубины слоя при цементации твердым карбюризатором. Температура цементации 900—950ЭС
Размер наименьшего сечення Глубниа цементованного слоя в мм
0,25 0.5 0,7 I 0.9 I 1.1 1.2 1.3 1.4
ящика в мм Общая продолжительность пребывания изделия в печи в ч
100 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 7,5 8,0 8,5
150 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5
200 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5
250 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5
109 Свидетели для определения глубины цементации диаметром 6—10 мм изготовляются из той же стали, что и цементуемые изделия, или из стали 15—20.
За глубину цементации принимается толщина заэвтектоидной, эвтектоидной и половину доэвтектоидной (переходной) зоны, просматриваемой под микроскопом на незакаленном шлифе.
После предполагаемого окончания цементации наружный свидетель вынимают из ящика, закаливают и травят излом в течение 1 мин реактивом, состоящим из 100 см3 денатурированного спирта, 1 сма соляной
кислоты и 2 Г хлористой меди. Цементованная сердцевина покрывается медью. Можно также определять глубину цементации отпуском закаленного изломанного свидетеля до появления цвета побежалости: цементованный слой и сердцевина окрашиваются в разные цвета.
Охлаждают ящики после цементации на воздухе.
Опыты в производственных условиях [48] указывают на возможность повышения температуры цементации до 980° С при условии двойной закалки.
Предложен [49] способ цементации в твердом карбюризаторе при нагреве ТВЧ, что имеет большое значение в мелкосерийном производстве и для выполнения весьма спешных работ. На фиг. 26 представлена схема установки. Температура цементации 1000—1100°С. Состав карбюризатора: уголь и 8—10% углекислого бария. Для предотвращения контакта изделия с карбюризатором и возможного оплавления изделия обмазывают сметанообразным раствором мела в воде и подсушивают при 30—60° С. После цементации требуется двойная закалка.
Цементация пастами. В табл. 80 приведен состав паст, применяемых для цементации. Приготовленный порошок любой из указанных паст разводят 15-процентным раствором патоки или канцелярского клея в воде до состояния, при котором можно производить окраску.
