Цементация стали

  • warning: fopen(/home/zpuainfo/public_html/svarka/svarka-lib.com/myprint/title/37.txt) [function.fopen]: failed to open stream: Permission denied in /var/www/svarka/data/www/svarka-lib.com/themes/eugens-web-6/node.tpl.php on line 82.
  • warning: fclose(): supplied argument is not a valid stream resource in /var/www/svarka/data/www/svarka-lib.com/themes/eugens-web-6/node.tpl.php on line 83.
  • warning: file_put_contents(/home/zpuainfo/public_html/svarka/svarka-lib.com/myprint/title/37.txt) [function.file-put-contents]: failed to open stream: Permission denied in /var/www/svarka/data/www/svarka-lib.com/themes/eugens-web-6/node.tpl.php on line 85.

Корецкий Ян. Цементация стали. Перев. с чешского. – Л.: Судпромгиз, 1962 – 230 с.

В книге изложены основы теории и практики процессов химико-термической обработки стали. Рассмотрены общие закономерности диффузии углерода в стали; процессы цементации; распределение содержания углерода в цементованном слое; влияние различных факторов на результат цементации; технологические процессы цементации и термической обработки цементованной стали; составы чехословацких и советских твердых карбюризаторов; составы смесей для цементации в жидких и газовых средах. Приведены данные о структуре и свойствах цементованной стали в термически обработанном состоянии и обзор цементуемых сталей, Содержится описание оборудования, применяемого для различных методов цементации; изложены основные требования к цементованному слою.
Книга предназначена для инженерно-технических работников машиностроительных заводов и научно-исследовательских институтов, а также для студентов высших учебных заведений машиностроительного и металлургического профилей.






СУЩНОСТЬ ЦЕМЕНТАЦИИ.

 

    Цементация—диффузионный процесс, при котором поверхностный слой мягкой стали насыщается углеродом. После закалки цементованной стали отчетливо различаются твердости поверхности и сердцевины. При некоторых способах цементации в карбюризатор вводят вещества, содержащие азот. До тех пор, пока преобладает диффузия углерода, процесс считают цементацией.

      В таких случаях присутствующий азот рассматривают как элемент, несколько изменяющий равновесие диаграммы Ре — С в направлении расширения области аустенита. Процессы, протекающие в соответствии с диаграммой равновесия Ре — N относятся к азотированию. После азотирования, за исключением особых случаев, закалку не производят.

 

Превращение аустенита в перлит.

 

     При нагревании и охлаждении сплавов углерода с железом происходят превращения. Аустенит превращается при охлаждении в перлит. На этот переход влияют скорость охлаждения и присутствие посторонних элементов, которые либо первоначально содержались в стали, либо диффундировали дополнительно в слой. Твердый раствор аустенита распадается на пластинчатую смесь феррита и цементита в отношении 7:1. При медленном охлаждении твердого раствора перлит занимает место аустенита.

     Аустенит-—твердый раствор углерода в у-железе, содержит до 2% углерода при 1135° С. Аустенит обладает высокой пластичностью в горячем и холодном состоянии даже в том случае, если он легирован.

   Перлит представляет смесь двух фаз, весьма различных по своим свойствам; его предельные механические качества и физические свойства почти отвечают соотношению обеих составных частей в смеси. Перлит достаточно тверд, сохраняет относительную вязкость и небольшую пластичность, обладает значительной сопротивляемостью трению.

     При распаде аустенита иногда образуются неравномерные пластинки и перлит получается необычным, так как цементит выделяется в виде сетки, располагающейся по границам исходного зерна аустенита, а вблизи цементита образуется феррит.

 

Влияние азота на равновесную систему железо — углерод.

 

    При цементации в некоторых случаях к науглероживающим материалам добавляют вещества, содержащие азот. Цементацию производят также и в цианистых слоях, содержащих углерод и азот. При цементации в газовой среде можно вводить азот. Сталь, обработанная одним из этих методов, насыщается одновременно углеродом и азотом и поэтому в цементованном слое обнаруживают азот. Система железо—азот достаточно исследована . В ней есть фазы и структуры, подобные фазам и структурам системы железо — углерод. Например, существуют азотистый феррит, азотистый аустенит и азотистый эвтектоид, являющийся аналогом перлита.

    К сплавам системы железо-—азот применима закалка, в результате которой получается азотистый мартенсит.

     В системе железо — азот в отличие от системы железо — углерод все основные температурные точки лежат намного ниже, однако остается неисследованной верхняя часть диаграммы, которая могла бы объяснить поведение нитридов и твердых растворов при изменении температуры.

 

Диффузия углерода в сталь.

 

    Для активной диффузии необходимым условием является близкий контакт поверхности с диффундирующим элементом или со средой, взаимодействующей с этой поверхностью. У двух сплавов диффузия лучше всего происходит в тех местах, где сплавы либо сварены, либо имеют покрытие, нанесенное гальваническим способом, либо плотно прижаты один к другому. Диффузия углерода в сталь также зависит от такого контакта. При цементации в твердых средах было доказано, что передатчиком углерода к поверхности стали является газ; хороший контакт со сталью получается в жидкой (при хорошем перемешивании ванны) и газовой (при хорошей циркуляции) средах.

     Диффузия углерода может происходить также и в предварительно вакуумированном пространстве при условии близкого контакта стали с насыщающей средой.

     Степень науглероживания при цементации зависит от состояния поверхности стали. Поверхность, очищенная механически или травлением, лучше способствует диффузии, чем поверхность, покрытая слоем окислов. Пассивная поверхность самопроизвольно окисленных хромистых сталей препятствует не только цементации, но и нитрированию . До настоящего времени в работах о закономерности диффузии углерода в сталь влияние окислов не учитывалось.

   При рассмотрении вопросов диффузии предположили, что существует идеальный контакт среды и достаточное количество углерода в ней независимо от того, изменяется концентрация углерода в непосредственной близости к поверхности или нет.

 

Цементация стали.

Влияние состава стали на величину коэффициента диффузии.

 

     До недавнего времени считали, что коэффициент диффузии углерода в сталь не зависит от содержания углерода в самой стали. Подробное исследование показывает, что с повышением содержания углерода величина коэффициента диффузии возрастает . Так как речь идет о взаимосвязи элементов, содержащихся в стали, то необходимо отметить, что данные о влиянии хрома на коэффициент диффузии недостаточны.

       Вопросом влияния марганца и никеля на коэффициент диффузии занимались Уэллс и Мейл  и Смолуховский . Они пришли к заключению, что эти элементы почти не влияют на изменение коэффициента диффузии. Смолуховский занимался исследованием влияния некоторых элементов на коэффициент диффузии легированного железа в аустените . Им доказано, например, что добавка 4-атомных процентов (т. е. 4,2 весовых процента) кобальта приводит к увеличению коэффициента диффузии вдвое, и наоборот, прибавка 3-атомных процентов молибдена и 1-атомного процента вольфрама (т. е. 5,06 и 3,22 весовых процента) уменьшает значение коэффициента наполовину.

      Влияние азота на коэффициент диффузии рассмотрено в работе Брамлея ; отмечается, что при одновременной диффузии углерода и азота коэффициент для углерода является более высоким .

 





Листать книгу
Листать
Страницы: 1 2 3 4 5... 226 227 228 229 230



Скачать книгуРазмер
К сожалению, книга еще не загружена на сайт, это будет сделано очень скоро, зайдите пожалуйста через некоторое время.



Приобрести книгу
По вопросу приобретения данной книги обращайтесь на .


Карта