Cimentação do aço - processo tecnológico e sua descrição. Carbonetação de aço em casa

A cementação em si é um processoque é baseado em tratamento térmico químico. Sua essência está na implementação da saturação por difusão da superfície do material especificado com quantidade suficiente de carbono quando aquecido em determinado ambiente.

Endurecimento do aço. O propósito desta ação

A principal tarefa deste processo éenriquecimento da camada superior das peças e elementos da máquina com a quantidade necessária de carbono, cuja porcentagem neste caso pode ser de 0,8-1,1%. Como resultado desta operação, após a têmpera, obtém-se um alto nível de dureza do material, enquanto seu núcleo de plástico é preservado. Essas são propriedades importantes desse processo.

Variedades

De acordo com o grau de resistência da formação do núcleo, é comum distinguir três grupos principais do material processado:

• Com núcleo não reforçado.Este grupo inclui classes de aços carbono cementados como 10, 15, 20. Eles são usados ​​em detalhes com pequenas dimensões e funções de baixa responsabilidade. Nesse caso, sob a camada cimentada durante o endurecimento, a austenita se transforma em uma mistura de ferrita-perlita.
• Com um núcleo fracamente endurecido.Este grupo inclui aços ao cromo de baixa liga de qualidades como 15X, 20X. Aqui, a liga adicional com pequenas adições de vanádio fornece um grão mais fino, o que leva a uma melhoria na ductilidade e tenacidade do material.
• Com um núcleo altamente endurecido.Os aços deste grupo são usados ​​na fabricação de peças que têm uma grande seção transversal ou configuração complexa, e também sofrem a influência de cargas de choque significativas ou estão expostas a tensões alternadas consideráveis. Eles realizam a introdução de níquel (12X2H4A, 12XNZA, 20XH). Devido à escassez desse material, às vezes é substituído por manganês, enquanto a introdução de uma pequena quantidade de vanádio ou titânio é usada para triturar o grão.

Principalmente o aço cementado é usado paraa formação de um alto percentual de dureza da superfície da peça, bem como a obtenção de alta resistência ao desgaste, que é criada devido à utilização de tratamento térmico após o processo especificado.

Quais partes estão sujeitas a esta operação

O endurecimento do aço é usado para os seguintes produtos:

- rodas dentadas;

- "dedos";

- veios;

- eixos;

- alavancas;

- "vermes";

- peças de rolamento (anéis e rolos grandes), etc.

Métodos de cementação

Se houver vários tipos dematerial, então para cada um deles será aplicada sua própria metodologia desse processo. Como regra, o aço cementado pode ser criado em várias condições e ambientes, bem como em uma temperatura obrigatória de 850 a 950 graus Celsius. Portanto, vários métodos desta ação são compartilhados:

1.Processo de cementação ocorrendo em agente de cementação sólido. Neste caso, é possível usar substâncias orgânicas (ossos de animais, madeira, etc.) e inorgânicas (coque) em combinação com vários ativadores. O enriquecimento com carbono ocorrerá durante a reação química de sua oxidação. O uso de ativadores neste caso contribui para seu curso melhor e mais rápido. Este método é especialmente adequado para alcançar grandes profundidades de carburação. É eficaz para a produção de uma peça única de produtos de aço. No entanto, este processo é muito trabalhoso, exige muito esforço, tempo e energia.

2Processo de cementação que ocorre sob a influência de gases. Neste método, costuma-se usar gases enriquecidos (naturais, principais, etc.) ou a categoria de gases inertes (nitrogênio). Tudo depende da abordagem individual. Além disso, o aço de cementação à base de gás é criado com uma baixa porcentagem de hidrocarbonetos alifáticos saturados, propano ou alcanos. Na maioria das vezes, esse método é usado na produção em grande escala, mas é muito caro em termos de dinheiro. Um método semelhante é usado na produção térmica. Ao mesmo tempo, misturas de compostos orgânicos de alto peso molecular (por exemplo, terebintina, álcool etílico, etc.) são introduzidas em um forno rotativo quente, que, por sua vez, têm a capacidade de se decompor sob a influência de catalisadores (níquel) .

3. O processo de cementação líquida.É usado em banhos sem cianeto e sem cianeto. Cada um desses ambientes tem suas próprias características, vantagens e desvantagens. Por exemplo, banhos de cianeto não são considerados inofensivos. É costume classificá-los como portadores perigosos não só para o meio ambiente, mas também para o homem. Portanto, ao trabalhar com este material, é necessário tentar cumprir todas as medidas de segurança prescritas para evitar consequências desfavoráveis. Já o método baseado em banho livre de cianeto não é recomendado pelo fato de levar à poluição irreversível do meio ambiente e causar grandes danos ao mesmo. Se esses métodos forem usados ​​na prática, apenas para obter profundidades rasas de carburação.

Tratamento térmico de produtos cimentados

Este processo também é muito importante.estágio de processamento de peças. De fato, mesmo após a cementação, o produto não apresenta um alto percentual de resistência ao desgaste e confiabilidade. Portanto, a etapa final neste caso é o trabalho de têmpera e revenido. O processo de endurecimento é caracterizado por uma série de recursos e propriedades. Todo o processo de cimentação ocorre sob a influência do crescimento do grão, e sua produção ao longo da seção é desigual e consumida de forma desigual. Portanto, vários estágios de endurecimento são distinguidos no trabalho, cada um dos quais ocorre sob certas condições de temperatura.

Conclusão

Depois de revisar o acima, podemos dizer quea organização desse processo na fabricação de produtos siderúrgicos é muito importante. Esta ação fortalecerá significativamente a camada superficial da peça. Com a posse de certas competências nesta área e a disponibilidade dos materiais e equipamentos necessários, a cementação do aço pode ser realizada em casa.