Технологические основы цементации

В производстве применяют твердую и газовую цементацию.

При твердой цементации детали укладывают в металлический ящик, засыпают твердым карбюризатором – смесью древесного угля (70 – 90 %) с активизирующими добавками солей , или (10 – 30 %); ящик закрывают крышкой, замазывают глиной и помещают в печь, разогретую до температуры (930…950) ^оС (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Схема размещения деталей в цементационном ящике: 1 – деталь; 2 – ящик; 3 – карбюризатор; 4 – крышка; 5 – образцы-свидетели

Для контроля за ходом процесса в ящик, через отверстие в крышке, вставляют образцы-свидетели. При высокой температуре углерод угля соединяется с кислородом воздуха и образует окись углерода – СО, которая в присутствии железа (деталей) легко диссоциирует.

Твердая цементация мало производительна, протекает длительно и имеет еще ряд недостатков, поэтому ее применяют в основном в условиях мелкосерийного производства.

Более прогрессивной и производительной является газовая цементация. При газовой цементации детали загружают в специальные цементационные печи, через которые пропускают углеродсодержащий газ, чаще всего предельные углеводороды, разложение которых приводит к образованию атомарного углерода:

Обычно цементацию производят природным газом, содержащим (92…94) % (метана). Основными преимуществами газовой цементации являются: экономичность; высокая производительность; удобство контроля и регулировки глубины слоя (рис. 12.3); возможность закалки непосредственно с цементационного нагрева; чистота рабочих мест и экономия площадей.

Рис. 12.3. Глубина слоя в зависимости от от температуры и времени

при газовой цементации

Газовая цементация требует специального оборудования (цементационные шахтные печи и подводка газа) и поэтому применяется только в серийном, крупносерийном и массовом производствах.