В связи с этим для наиболее
ответственных изделий, например шестерен, применение шахтных печей
для химико-термической обработки не рекомендуется.
Наиболее существенным признаком
рационального процесса цементации следует считать возможность
автоматического регулирования углеродного потенциала газовой
атмосферы, что позволяет обеспечить заданное распределение
концентрации углерода по слою как при насыщении, так и при
последующих операциях термической обработки. Кроме того, в
применяемой газовой атмосфере должно быть сведено к минимуму выделение
сажистого углерода на поверхности изделий, затрудняющего равномерное
поступление атомов углерода на поверхность стали.
Этим требованиям наиболее полно
удовлетворяет так называемая эндотермическая атмосфера, получаемая
путем частичного сжигания углеводородных газов при невысоком коэффициенте
избытка воздуха (а = 0,25).
Схема генератора для получения
эндотермической атмосферы приведена на рис. 19.
В соответствии с правилом фаз
однозначная зависимость между многокомпонентной газовой смесью и
углеродом в стали может наблюдаться при соблюдении следующих условий: а)
структура стали при насыщении должна быть однофазной; б) в составе
атмосферы необходимо иметь постоянную концентрацию (СО и
Н2).
Для обеспечения первого условия
необходимо, чтобы при автоматическом регулировании насыщения
структура стали состояла только из аустенита (без карбидной фазы), а в
камере печи отсутствовали выделения сажистого углерода из газовой
атмосферы.
Второе условие практически
соблюдается применительно к эндотермической атмосфере в связи с тем, что
содержания СО и Н2 в ней достигают высоких абсолютных
значений (20, 40%), а изменения этих значений, в зависимости от
используемых на практике величин коэффициента избытка воздуха,
незначительны.
В последнее время помимо
эндотермической атмосферы получает распространение и другой тип
атмосферы с автоматическим регулированием углеродного потенциала — так
называемая экзо-эндотермическая атмосфера.
