Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Pri výrobe kovových konštrukcií sa musia uchýliť k rôznym metódam chemicko-tepelného spracovania. Medzi nimi je pomerne bežná cementácia ocele. Tento spôsob je pozoruhodný tým, že sa môže používať v rôznych prostrediach pri relatívne vysokých teplotách pracovného prostredia.

Proces injektovania kovov - všeobecné informácie

Chemické tepelné spracovanie alebo cementácia je postup, pri ktorom sú produkty vystavené vysokej teplote, keď sú umiestnené v kvapalnom, plynnom alebo pevnom médiu, ktoré sa robí tak, aby sa im poskytlo modifikované chemické zloženie. Tento efekt navyše poskytuje uhlíkovú saturáciu povrchovej vrstvy spracovaných predmetov. Vďaka tomuto spracovaniu je možné dodávať výrobky s vysokou odolnosťou proti opotrebeniu a zvýšenou tvrdosťou. Je pozoruhodné, že jadro týchto častí si zachováva svoju počiatočnú viskozitu.

Účinnosť spôsobu cementácie sa pozoruje za predpokladu, že práca sa vykonáva s nízkouhlíkovými ocelami, v ktorých zloženie podiel uhlíka nepresahuje hodnotu 0, 2%. Tepelné spracovanie zabezpečuje nasýtenie povrchovej vrstvy častí, a preto sú umiestnené v špeciálne vybranom prostredí, ktoré môže ľahko uvoľňovať aktívne uhlie, kde sa teplota udržuje v rozsahu od 850 do 950 stupňov Celzia .

Vytvorenie takýchto podmienok spracovania umožňuje okrem chemického zloženia spracovávaného prvku a mikroštruktúry meniť aj zloženie fáz. Pozitívnym efektom tohto spracovania je zvýšenie pevnosti, v dôsledku charakteristík takejto časti sa nelíši od výrobkov, ktoré prešli procesom kalenia. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov je potrebné venovať osobitnú pozornosť správnemu výpočtu času, počas ktorého musí byť diel udržiavaný vo vytvorenom médiu, ako aj voľbe teploty cementácie.

Charakteristikou cementácie ocele je, že tento postup zaberá veľa času . Najčastejšie sa proces nasýtenia povrchu a jeho špeciálne vlastnosti uskutočňuje rýchlosťou približne 0, 1 mm za jednu celú hodinu expozície. Mnohé prvky musia vytvoriť vytvrdenú vrstvu s hrúbkou väčšou ako 0, 8 mm, čo naznačuje, že táto úprava bude trvať najmenej 8 hodín. Technológia cementácie kovov v súčasnosti zahŕňa niekoľko médií:

  • plyn;
  • pasta;
  • pevné látky;
  • roztoky elektrolytov;
  • fluidné lôžko.

Zvyčajne sa pri výbere média na spracovanie kovov používa plyn a tuhé karburátory.

Cementácia kovu v pevnom médiu

Zmes tuhého uhličitanu sodného, bária alebo vápnika s dreveným uhlím sa používa ako materiál pre tuhý karburátor, ktorý sa musí použiť v mletej forme, predstavovanej frakciami s veľkosťou približne 3 až 10 mm . Okrem toho sa musí tento základ preosiať, aby sa odstránil prach. Povinný postup, ktorému sa soli podrobia, sa rozomelie, aby sa získal práškový stav, po ktorom sa táto hmota preoseje cez sito.

Na vytvorenie zmesi možno použiť dve hlavné metódy:

  • Hlavnými zložkami sú suchá soľ a uhlie, ktoré je potrebné navzájom dôkladne premiešať, takže je možné minimalizovať riziko škvŕn počas chemicko-tepelného spracovania ocele;
  • Na pripravené drevené uhlie musíte naliať soľ, pred rozpustením zmiešať s vodou. Ďalej, hmota vytvorená na základe týchto zložiek musí byť umiestnená na sušenie a je optimálne, keď vlhkosť zmesi nepresahuje 7%.

Z týchto techník je najvýhodnejšia druhá z dôvodu vyššej kvality. To sa prejavuje v tom, že s jeho pomocou môžete vytvoriť rovnomernejšiu zmes na nasýtenie povrchu uhlíkom. V zložení hotového karburátora predstavuje podiel aktívneho uhlia asi 70 až 90% a zvyšok je uhličitan vápenatý a uhličitan bárnatý .

Na tvrdé cementovanie sa používajú škatuľky, kde je umiestnený karburátor. Najlepšie je použiť krabicu zodpovedajúcu tvaru spracovaných výrobkov. Faktom je, že to pomôže zlepšiť kvalitu cementovanej vrstvy a zároveň bude možné minimalizovať čas potrebný na zahriatie nádoby. Je dôležité zabezpečiť, aby nedochádzalo k úniku plynov: tento problém sa rieši prekrytím škatúľ s hlinou a potom sa prikryjú utesnenými viečkami.

Dôležitým bodom je, že má zmysel uchyľovať sa k uvažovanému variantu vytvorenia pre priame použitie kontajnera špeciálnej formy v prípadoch, keď je potrebné spracovať veľký počet dielov chemicko-tepelnou metódou. Najrozšírenejšie boxy sú štandardného tvaru, ktorý sa líši v geometrických rozmeroch. To umožňuje vybrať z nich najoptimálnejšiu možnosť, ktorá najviac zohľadňuje počet spracovaných výrobkov a veľkosť pece.

Zvyčajne sú škatule vyrobené na báze nízko uhlíkovej alebo žiaruvzdornej ocele. Okrem toho pri spracovaní dielov s použitím tuhého karburátora nasleduje nasledujúca schéma:

  • Časti, ktoré vyžadujú nasýtenie uhlíkom, by sa mali striedavo umiestniť do krabice naplnenej vopred pripravenou zmesou;
  • Ďalej je pec pripravená na prevádzku, na ktorú je zahrievaná na teplotu 900 až 950 stupňov, potom je tam umiestnený pracovný kontajner;
  • Operácia ohrievania boxu sa vykonáva pri teplote 700 až 800 stupňov. Ak chcete zistiť, či sú boxy dostatočne vyhrievané, môžete na spodnej doske, ktorá by mala mať jednotnú farbu;
  • V záverečnej fáze sa teplota pece zvýši na úroveň 900-950 stupňov Celzia.

Vytvorenie tohto teplotného režimu poskytuje podmienky pre prenikanie difúzie do kryštalickej štruktúry aktívneho uhlia. Teoreticky môže byť táto metóda použitá aj na chemicko-tepelné spracovanie budov a jednotliví majstri sú schopní zvládnuť túto úlohu sami. Pokiaľ však ide o efektívnosť, takáto úprava vykonávaná doma sa vyznačuje pomerne nízkou účinnosťou, dôvodom ktorej je dlhé ošetrenie a potreba vytvoriť režim s vysokou teplotou.

Plynová injektáž

Autormi teoretických materiálov, ktoré odhaľujú podstatu takejto cementácie, sú S. Ilinsky, N. Minkevich a V. Prosvirin. Prvé praktické skúsenosti sa zároveň konali v Zlatoust Combine, kde všetku prácu dohliadal P. Anosov.

Charakteristickým znakom tejto metódy je použitie prostredia plynov obsahujúcich uhlík, keďže hlavným pracovným zariadením sú hermetické vykurovacie pece . Spomedzi známych umelých plynov najčastejšie používa kompozíciu, ktorá je výsledkom rozkladu ropných produktov. Technológia jeho výroby poskytuje niekoľko etáp:

Je potrebné vziať oceľovú nádrž, ohriať ju a naplniť ju petrolejom, potom prejsť na proces pyrolýzy, ktorý zahŕňa rozklad petroleja na zmes plynov;

Určitá časť pyrolýzneho plynu (asi 60%) sa podrobí krakovaniu, ktorého podstata sa zmenší na zmenu zloženia.

Zmesi krakovaného plynu a čistej pyrolýzy sú základom, na ktorom sa vykonáva chemicko-tepelné spracovanie, ktoré poskytuje obohatenie uhlíkom. Je potrebné vyrábať krakovaný plyn z toho dôvodu, že v prípade použitia jedinej pyrolýznej zmesi je hĺbka cementovania ocele malá a obrobky sú pokryté veľkým množstvom sadzí, ktoré sa ťažko odstraňujú.

Ako zariadenia na cementáciu plynu sa používajú kontinuálne dopravné pece alebo stacionárne jednotky. Podrobnosti, ktoré je potrebné dať trvanlivejšie vlastnosti sú umiestnené v peci mufle, a po uzavretí, že vnútorná teplota na 950 stupňov. Potom začnú kŕmiť pripravený plyn. Z výhod tohto postupu, ktorý sa líši na pozadí spracovateľských produktov s použitím tuhého karburátora, je potrebné rozlišovať: \ t

  • vytvorenie pohodlnejších podmienok pre zamestnancov;
  • skrátenie času potrebného na uskutočnenie spracovania, čo sa dosiahne skrátením času potrebného na udržanie dielov a absenciou potreby dlhodobej prípravy karburátora na báze uhlia.

Cementácia v menej populárnych karburátoroch

V situácii, keď je potrebné podrobiť chemicko-tepelnému spracovaniu ocele 20, 15, ako aj legovaných ocelí s nízkym obsahom uhlíka, sa môžu použiť nasledujúce karburátory.

Roztok elektrolytu

Podstatou tejto metódy je použitie anódového efektu, vďaka ktorému je možné obohatiť produkty o malé veľkosti použitím viaczložkových uhlíkových elektrolytov. Spracovanie týchto častí vyžaduje vytvorenie teplotného režimu v rozsahu 450-1050 stupňov a napätie 150-300 V. Povinnou operáciou je zavedenie sacharózy, acetónu, glycerínu do elektrolytu, ako aj jednotlivých látok obsahujúcich uhlík.

Fluidné lôžko

Vo svojej štruktúre má formu vzostupného prúdenia metánu a endogáz, ktoré "prepichujú" malé častice korundu, ktoré sú distribuované v distribučnej sieti plynového pece.

pasty

Použitie takéhoto karburátora na spracovanie výrobkov znamená vytvorenie vrstvy pasty na povrchu oceľového dielu, ktorý musí byť obohatený uhlíkom, jeho následné sušenie a ohrev s vysokým alebo priemyselným frekvenčným prúdom . Stojí za zmienku, že pri jednej cementácii by spracovanie dielu nemalo byť dokončené. Odporúčaná prevádzka je ohrev ocele vo forme popúšťania. Pozitívny účinok sa dosahuje aj brúsením kovu.

záver

Pomerne často je potrebné, aby sa určitým štruktúram poskytli vylepšené charakteristiky pevnosti, aby mohli úspešne dokončiť úlohu, ktorá je pre nich stanovená. To sa rieši použitím rôznych spôsobov spracovania, medzi ktorými je pomerne účinná cementácia kovov. Na dosiahnutie potrebného výsledku je potrebné zohľadniť dôležité črty tohto procesu.

Okrem správneho výberu pracovného prostredia je dôležité riadiť sa technológiou takéhoto spracovania cementácie kovov. Napokon, najmenšia chyba môže nepriaznivo ovplyvniť chemické zloženie výrobku, čo môže ďalej znížiť životnosť konštrukcie, v ktorej sa bude používať. Z tohto dôvodu je dôležité venovať pozornosť každému momentu, vyhýbať sa odchýlkam od existujúcich pravidiel a predpisov týkajúcich sa chemického a tepelného spracovania kovových častí.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Kovoobrábanie