ментации,
потому что в а-железе растворяется не более 0,025% углерода. Даже в
малоуглеродистой цементуемой стали, содержащей 0,08% углерода, феррит
насыщается углеродом. Углерод, образуя незначительное количество
перлита, при температуре выше Aci переходит в аустенит 0,83% С.
Если же аустенит насыщается углеродом при температуре выше 723° С, то он
может одновременно растворить в себе оставшуюся еще не
растворенной часть феррита. Этот процесс продолжается до тех пор,
пока не установится равновесие между способностью карбюризатора к
науглероживанию и восприимчивостью стали к науглероживанию (потенциал
науглероживания). Если потенциал ниже, чем 0,83%) С при 723° С, то в
слое сохраняются остатки феррита; если же потенциал выше, то
избыточный углерод соединяется с железом, образуя свободный
карбид железа.
Из
сказанного следует, что при пониженной температуре, когда подвижность
атомов в кристаллической решетке мала, диффузия протекает с трудом. Об
этом же свидетельствует изменение коэффициента диффузии в направлении
к температуре 800° С (см. табл. 2). Диффузия углерода при таких
температурных условиях ограничивается тонким поверхностным слоем,
граница между цементованным слоем и сердцевиной довольно резкая
и после закалки возможно откалывание слоя. Между температурами 800 и
900° С лежит область температур, наиболее выгодных для цементации. В
ней можно установить преимущество температур между 800 и 850° С. Из рис.
14 видно, что науглероживание при этих температурах протекает
медленно. Иногда желательно получить тонкий и достаточно резко
ограниченный слой или необходимо избежать большой деформации изделия при
цементации. Однако такие требования в практике встречаются
редко.
Интервал
температур 850—900° С эффективен для цементации легированных и
углеродистых сталей, когда слой получает требуемые свойства, а сердцевина
не подвергается воздействию высокой температуры.
Что
происходит при температурах выше 900° С? Эти температуры для
некоторых сталей связаны с опасностью роста зерна, хотя из диаграммы Бейна
(рис. 15) известно, что у мелкозернистых сталей быстрый рост зерна
наступает при температуре около 1000° С. Обычно цементацию при
температурах свыше 900° С производят только в соляных ваннах и в газовой
среде, где нагрев может быть кратковременным. В твердом карбюризаторе
цементуют стали, зная, что они не имеют склонности к интенсивному росту
зерна.
Верхнюю
границу температуры обычно принимают равной 950° С. Выше этой температуры
цементацию производят только в отдельных случаях; к таким случаям относят
цементацию из-
