Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Při výrobě kovových konstrukcí se musí uchýlit k různým metodám chemicko-tepelného zpracování. Mezi nimi je poměrně běžná cementace oceli. Tato metoda je pozoruhodná v tom, že může být použita v různých prostředích při relativně vysokých teplotách pracovního prostředí.

Proces injektáže kovů - obecné informace

Chemické tepelné zpracování nebo cementování je postup, při kterém jsou produkty vystaveny vysoké teplotě, když jsou umístěny v kapalném, plynném nebo pevném médiu, které je prováděno tak, aby se jim poskytlo modifikované chemické složení. Tento efekt navíc poskytuje uhlíkovou saturaci povrchové vrstvy zpracovaných objektů. Díky takovému zpracování je možné poskytnout výrobky s vysokou odolností proti opotřebení a zvýšenou tvrdostí. Je pozoruhodné, že jádro těchto částí si zachovává svou počáteční viskozitu.

Účinnost metody cementace je pozorována za předpokladu, že práce je prováděna s nízko uhlíkovými ocelemi, kde složení uhlíku nepřesahuje hodnotu 0, 2%. Tepelné zpracování zajišťuje nasycení povrchové vrstvy dílů, a proto jsou umístěny ve speciálně zvoleném prostředí, které může snadno uvolňovat aktivní uhlík, kde se teplota udržuje v rozmezí 850 až 950 stupňů Celsia .

Vytvoření takových podmínek zpracování vám umožní změnit kromě chemického složení zpracovávaného prvku a mikrostruktury spolu s fázovým složením. Pozitivním efektem tohoto zpracování je zvýšení pevnosti, v důsledku vlastností takové části se neliší od výrobků, které byly podrobeny kalení. Pro dosažení nejlepších výsledků je třeba věnovat zvláštní pozornost správnému výpočtu doby, po kterou musí být díl ve vytvořeném médiu udržován, jakož i výběru teploty cementace.

Vlastnosti cementace oceli spočívají v tom, že tento postup vyžaduje mnoho času . Nejčastěji probíhá proces nasycení povrchu a jeho speciální vlastnosti při rychlosti přibližně 0, 1 mm za jednu celou hodinu expozice. Mnoho prvků musí vytvořit vytvrzenou vrstvu o tloušťce větší než 0, 8 mm, což naznačuje, že tato úprava bude trvat nejméně 8 hodin. Technologie cementace kovů v současné době využívá několik médií:

  • plyn;
  • pasty;
  • pevná látka;
  • roztoky elektrolytů;
  • fluidní lože.

Obvykle se při volbě média pro zpracování kovů používá plyn a pevné karburátory.

Cementace kovu v pevném médiu

Směs uhličitanu sodného, barya nebo vápníku s aktivním uhlím se používá jako materiál pro pevný karburátor, který musí být použit v mleté formě, představované frakcemi o velikosti přibližně 3 až 10 mm . Kromě toho musí být tento základ proset, aby se odstranil prach. Povinný postup, kterému se soli podrobují, se rozemele, aby se získal práškový stav, po kterém se tato hmota proseje sítem.

K vytvoření směsi lze použít dvě hlavní metody:

  • Hlavními složkami jsou suchá sůl a uhlí, které je třeba vzájemně důkladně promíchat, takže je možné minimalizovat riziko skvrn při chemicko-tepelném zpracování oceli;
  • Na připraveném dřevěném uhlí musíte před rozpuštěním nalít sůl, předem smíchanou s vodou. Dále, hmota vytvořená na základě těchto složek musí být umístěna pro sušení a je optimální, když vlhkost směsi nepřekročí 7%.

Z těchto technik je druhá nejvýhodnější z důvodu vyšší kvality. To se projevuje v tom, že s jeho pomocí můžete vytvořit rovnoměrnější směs k nasycení povrchu uhlíkem. Ve složení hotového karburátoru představuje podíl aktivního uhlí asi 70-90% a zbytek je uhličitan vápenatý a uhličitan barnatý .

Pro tvrdé cementování se používají krabice, kde je umístěn karburátor. Nejlepší je použít krabici odpovídající tvaru zpracovaných výrobků. Faktem je, že to přispěje ke zlepšení kvality stmelené vrstvy a zároveň bude možné minimalizovat dobu potřebnou k zahřátí nádoby. Je důležité zajistit, aby nedocházelo k úniku plynů: tento problém se řeší překrytím krabic hlínou, a pak se překryjí uzavřenými víčky.

Důležité je, že má smysl uchýlit se k uvažované variantě vytváření pro přímé použití kontejneru zvláštního tvaru v případech, kdy je nutné zpracovat velký počet dílů chemicko-tepelnou metodou. Nejrozšířenější krabice jsou standardního tvaru, který se liší geometrickými rozměry. To umožňuje vybrat z nich nejoptimálnější variantu, která nejvíce zohledňuje počet zpracovaných produktů a velikost pece.

Obvykle jsou krabice vyráběny na bázi nízko uhlíkových nebo žáruvzdorných ocelí. Kromě toho, když se zpracovávají díly pomocí tuhého karburátoru, následuje následující schéma:

  • Části vyžadující nasycení uhlíkem by měly být umístěny střídavě do krabice naplněné předem připravenou směsí;
  • Dále je pec připravena pro provoz, pro který je ohřívána na teplotu 900-950 ° C, pak je tam umístěna pracovní nádoba;
  • Operace zahřátí krabice se provádí při teplotě 700 až 800 ° C. Chcete-li zjistit, že krabice jsou vytápěny dost, můžete na spodní desce, která by měla mít jednotnou barvu;
  • V konečné fázi se teplota pece zvýší na úroveň 900-950 ° C.

Vytvoření tohoto teplotního režimu poskytuje podmínky pro pronikání difúze do krystalické struktury aktivního uhlí. Teoreticky lze tuto metodu použít také pro chemicko-tepelné zpracování budov a jednotliví mistři jsou schopni se s tímto úkolem vyrovnat sami. Pokud však jde o efektivitu, je takové ošetření prováděné doma charakterizováno spíše nízkou účinností, důvodem je dlouhá léčba a potřeba vytvořit režim s vysokou teplotou.

Plynová injektáž

Autoři teoretických materiálů, které odhalují podstatu této cementace, jsou S. Ilinsky, N. Minkevich a V. Prosvirin. Současně se uskutečnila první praktická zkušenost na Zlatoust Combine, kde veškerou práci dohlížel P. Anosov.

Charakteristickým znakem této metody je použití prostředí plynů obsahujících uhlík, protože hlavním pracovním zařízením jsou hermetické topné pece . Mezi známými umělými plyny se nejčastěji používá kompozice, která je výsledkem rozkladu ropných produktů. Technologie jeho výroby poskytuje několik etap:

Je nutné vzít ocelovou nádrž, ohřát ji a naplnit ji petrolejem, pak pokračovat procesem pyrolýzy, který zahrnuje rozklad petroleje na směs plynů;

Určitá část pyrolýzního plynu (asi 60%) je podrobena krakování, jehož podstata je omezena na změnu složení.

Směs krakovaného plynu a čistá pyrolýza je základem, na kterém se provádí chemicko-tepelné zpracování, které zajišťuje obohacení uhlíku. Je nutné vyrábět krakovaný plyn z toho důvodu, že v případě použití jediné pyrolytické kompozice je hloubka cementování oceli malá a obrobky jsou pokryty velkým množstvím sazí, které je obtížné odstranit.

Jako zařízení pro cementaci plynu se používají kontinuální průtokové pece nebo stacionární jednotky. Podrobnosti, které musí být poskytnuty více trvanlivé vlastnosti jsou umístěny v peci muffle, a po uzavření přinést vnitřní teplotu na 950 stupňů. Pak začnou dodávat připravený plyn. Z výhod tohoto postupu, který se liší na pozadí zpracovatelských produktů pomocí pevného karburátoru, je třeba rozlišovat následující:

  • vytvoření pohodlnějších podmínek pro zaměstnance;
  • zkrácení doby potřebné k provedení zpracování, což je dosaženo zkrácením času potřebného k udržení dílů a absencí potřeby dlouhodobé přípravy karburátoru na bázi uhlí

Cementace v méně populárních karburátorech

V situacích, kdy je nutné podstoupit chemicko-tepelné zpracování oceli 20, 15, jakož i legovaných ocelí s nízkým obsahem uhlíku, se mohou použít následující karburátory.

Roztok elektrolytu

Podstatou této metody je použití anodového efektu, díky kterému je možné obohatit výrobky o malé velikosti s použitím vícesložkových uhlíkových elektrolytů. Zpracování těchto částí vyžaduje vytvoření teplotního režimu v rozsahu 450-1050 stupňů a napětí 150-300 V. Povinnou operací je zavedení sacharózy, acetonu, glycerinu do elektrolytu, jakož i jednotlivých látek obsahujících uhlík.

Fluidní lože

V jeho struktuře, to má formu vzestupného proudu metanu a endogas, který “pronikne” malé částečky korundu, distribuovaný v distribuční síti pece plyn.

Těstoviny

Použití takového karburátoru pro zpracování výrobků znamená vytvoření vrstvy pasty na povrchu ocelového dílu, který musí být obohacen uhlíkem, jeho následného sušení a ohřevu s vysokým nebo průmyslovým frekvenčním proudem . Za zmínku stojí, že při jedné cementaci by zpracování dílu nemělo být dokončeno. Doporučuje se zde ohřívat ocel ve formě popouštění. Rovněž pozitivního účinku je dosaženo broušením kovu.

Závěr

Často je třeba, aby určité struktury měly vyšší pevnostní charakteristiky, aby mohly úspěšně dokončit úkol, který je pro ně nastaven. To je vyřešeno použitím různých způsobů zpracování, mezi nimiž je cementace kovů velmi účinná. Zároveň by měly být pro dosažení nezbytného výsledku zohledněny důležité rysy tohoto procesu.

Kromě správného výběru pracovního prostředí je důležité řídit se technologií tohoto zpracování cementace kovů. Koneckonců, sebemenší chyba může nepříznivě ovlivnit chemické složení výrobku, což může dále snížit životnost konstrukce, ve které bude použita. Z tohoto důvodu je důležité věnovat pozornost každému okamžiku, vyhnout se odchylkám od stávajících pravidel a předpisů týkajících se chemického a tepelného zpracování kovových dílů.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Obrábění kovů