Глобальная сеть Интернет

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Апреля 2010 в 23:40, Не определен

Описание работы

Цементация стали — поверхностное диффузионное насыщение малоуглеродистой стали углеродом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости.
Цементации подвергают низкоуглеродистые (обычно до 0.2 % C) и легированные стали, процесс в случае использования твёрдого карбюризатора проводится при температурах 900—950 °С, при газовой цементации (газообразный карбюризатор) — при 850—900 °С.
После цементации изделия подвергают термообработке, приводящей к образованию мартенситной фазы в поверхностном слое изделия (закалка на мартенсит) с последующим отпуском для снятия внутренних напряжений.

Файлы: 1 файл

Цементация стали.docx

— 24.39 Кб (Скачать файл)

-Тонкая очистка, для удаления следов загрязнений.

-Предварительная подготовка (варьируется в зависимости от материала основы).

-Помещение в ванну с насыщенным раствором и выравнивание температуры.

-Подключение тока и выдержка до получения нужной толщины 

Используемые при  хромировании реагенты и отходы процесса чрезвычайно токсичны, в большинстве  стран этот процесс находится  под строгим регулированием.

Промышленное  применение

 

В промышленности хромирование используется для снижения трения, повышения износостойкости, повышения  коррозионной стойкости. Этот процесс  обеспечивает повышенную устойчивость стали к газовой коррозии (окалиностойкость) при температуре до 800° С, высокую коррозионную стойкость в таких средах, как вода, морская вода и азотная кислота. Хромирование сталей содержащих свыше 0,3-0,4 %С, повышает также твёрдость и износостойкость. Твердость хрома составляет от 66 до 70 HRC. Толщина хромового покрытия обычно составляет от 0.075 до 0.25 мм, но встречаются и более толстые, и более тонкие слои. Поверхностные дефекты при хромировании усиливаются и поверхность подлежит последующей обработке, так как хромирование не дает эффекта выравнивания. 

Хромирование используют для деталей паросилового оборудования, пароводяной арматуры, клапанов, вентилей патрубков, а также деталей, работающих на износ в агрессивных средах.

Технология 

Типичными являются следующие растворы для хромирования:

1.Шестивалентный хром, чей основной ингредиент — хромовый ангидрид.

2.Трехвалентный хром, чей основной ингредиент — Сульфат хрома или хлорид хрома. Ванны с трехвалентным хромом используются довольно редко из-за ограничений, накладываемых на цвет, яркость и толщину покрытия. 

Типичное содержание ванны с шестивалентным хромом:

Хромовая кислота: 225—300 g/l

Серная кислота: 2.25—3.0 g/l,

Температура: 45 — 60 °C

Сила тока: 1.55—3.10 кА/кв.м. DC

Аноды: свинец, содержащий до 7 % олова или сурьмы

Ограничения 

После того, как шестивалентный хром в 90-е годы ХХ века был признан  канцерогеном, в различных странах  началась разработка методик его  замены. Так, в США и Канаде начала работу Hard Chrome Alternetive team, HCAT. В 2003 году была принята и в 2006 году вступила в силу директива RoHS, которая существенно ограничила применение хромирования в Европе. Результатом стала замена хромирования на другие способы обработки, например, высокоскоростное газопламенное напыление во многих применениях. 
 
 
 
 
 
 
 

Химико-термическая  обработка металлов 

Химико-термическая  обработка металлов — Химико-термической обработкой (ХТО) называется термическая обработка, заключающаяся в сочетании термического и химического воздействия с целью изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя стали.

Описание  процесса 

Процесс химико-термической  обработки представляет собой многоступенчатый процесс, который включает в себя три последовательные стадии:

1. Образование активных  атомов в насыщающей среде  рядом с поверхностью или непосредственно  на поверхности металла. Мощность  диффузионного потока, т. е. количество  образующихся в единицу времени  активных атомов, зависит от состава  и агрегатного состояния насыщающей  среды, которая может быть твердой,  жидкой или газообразной, взаимодействия  отдельных составляющих между  собой, давления, температуры и  химического состава стали.

2. Адсорбция образовавшихся  активных атомов насыщаемой поверхностью. Адсорбция является сложным процессом,  который протекает на поверхности  насыщения нестационарным образом.  Различают физическую (обратимую)  адсорбцию и химическую адсорбцию  (хемосорбцию). При химико-термической  обработке эти типы адсорбции  накладываются друг на друга.  Физическая адсорбция приводит  к сцеплению адсорбированных  атомов насыщающего элемента (адсорбата) с образовываемой поверхностью (адсорбентом) благодаря действию Ван-дер-Ваальсовых сил притяжения, и для нее характерна легкая обратимость процесса адсорбции — десорбция. При хемосорбции происходит взаимодействие между атомами адсорбата и адсорбента, которое по своему характеру и силе близко к химическому.

3. Диффузия — перемещение  адсорбированных атомов в решетке  обрабатываемого металла. Процесс  диффузии возможен только при  наличии растворимости диффундирующего  элемента в обрабатываемом материале  и достаточно высокой температуре,  обеспечивающей энергию необходимую  для протекания процесса.

Толщина диффузионного  слоя, а следовательно и толщина упрочненного слоя поверхности изделия, является наиболее важной характеристикой химико-термической обработки. Толщина слоя определяется рядом таких факторов, как температура насыщения, продолжительность процесса насыщения, состав стали, т. е. содержание в ней тех или иных легирующих элементов, градиент концентраций насыщаемого элемента между поверхностью изделия и в глубине насыщаемого слоя.

Классификация по внедряемым элементам

Технологии  мононасыщения

-Цементация —  насыщение атомами углерода

-Азотирование —  насыщение атомами азота

-Борирование — насыщение атомами бора

-Алитирование —  насыщение атомами алюминия

-Сульфидирование — насыщение атомами серы

Технологии  совместного насыщения

-Нитроцементация — насыщение атомами преимущественно углерода и в меньшей степени азота.

-Карбонитрирование (цианирование, карбонитрация) — насыщение атомами преимущественно азота и в меньшей степени углерода

-Алюмосилицирование — насыщение атомами алюминия и кремния

Классификация по методу насыщения

-Насыщение из  газовой фазы

-Насыщение из  порошков

-Насыщение из  расплавов солей

-Ионно-плазменные  методы насыщения

Применение

Упрочняющая обработка

Защита  от износа

-Цементация

-Нитроцементация

-Азотирование

-Карбонитрирование (цианирование, карбонитрация)

-Борирование

Антикоррозионная  обработка

Защита  от коррозии

-Азотирование

-Карбонитрирование (цианирование, карбонитрация)

-Алитирование

-Алюмосилицирование 
 
 
 
 

Информация о работе Глобальная сеть Интернет