Цементация стали

Cогласие с политикой конфиденциальности

Отправить

Цементацией стали называется процесс повышения физико-химических показателей металлоизделия с помощью внедрения в поверхность металла атомов углерода. Оно сопровождается улучшением износостойкости, долговечности и прочности. Производится только с низкоуглеродными металлами, которые обладают вязкой по своей природе структурой. Также такая обработка возможна с уже легированным материалом (т.е. имеющим примеси).

Происходит данный процесс под действием высоких температур, вплоть до 900°. В таких условиях между деталью и внешней средой происходит взаимный обмен (диффузия): молекулы металла взаимно меняются местом с молекулами углерода. В результате укрепляется поверхность металлоизделия, но структура внутри остается вязкой и пластичной.

Методы цементации стали

Процесс насыщения металла углеродом может производиться в различных агрегатных состояниях - в газе, в жидкости и в твердом веществе. Перед процедурой металлические образцы внешне очищают, а участки, где материал должен оставаться вязким, герметично закрывают пластинами.

Сегодня применяется 3 метода цементации стали:

• Газовая. Происходит в специальных печах при высокой температуре и в присутствии углеродсодержащих газов. Процесс автоматизирован и экономически выгоден, так как требует затрат лишь на поддержание жара, а укрепленный слой получается равномерный на всей поверхности;
• Жидкостная. Металлоизделия помещаются в специальные солевые ванны, в которых также содержится углерод. Далее они нагреваются и на образцах получается тонкий прочный слой, что удобно для мелких деталей со сложной формой;
• Твердая. Материал помещается в древесный карбюризатор (уголь) так, чтобы он полностью покрыл ее и не давал прикасаться к другим деталям и стенкам ящика. Далее емкости плотно закупориваются и помещаются в печи, где разогреваясь, углерод попадает и закрепляется на стальных изделиях.

Применение

Цель цементации стали - упрочнить металлическую деталь и сделать ее более устойчивой к большим напряжениям, нагрузкам, коррозии. Соответственно, это повышает ее ценность для многих отраслей промышленности, где требуются высокие показатели прочности, жесткости и износостойкости.

Образцы изделий, подвергшихся цементации стали , используются в машиностроении, хирургии, ювелирной отрасли, а также при построении различных металлоконструкций и механизмов. Современное оборудование позволяет укреплять сталь углеродом с большой точностью даже в мелких предметах.