термической атмосферы —
способности к автоматическому регулированию угле* родного потенциала.
Добавка метана в различные зоны агрегата изменяется — в I зону подается 4%
метана, во II и III — 2%, в последние зоны метан вообще не
добавляется.
В настоящее время газовая
цементация с использованием эндотермической атмосферы осуществляется
преимущественно в безмуфельных агрегатах непрерывного действия при
обеспечении механизации и автоматизации цикла обработки. Такие
высокопроизводительные агрегаты широко используются в машиностроении
с массовым характером производства (автомобильном, тракторном,
сельхозмашиностроении).
Для осуществления
химико-термической обработки при автоматическом регулировании
углеродного потенциала в серийном производстве рекомендуется
применять герметизированные камерные печи периодического действия, в
которых (также как и в безмуфельных агрегатах) исключается контакт
поверхности нагретой стали с воздухом при переносе изделий из печи в
охладительную систему.
В связи с тем, что описание
конструкции безмуфельных'агрегатов н универсальных камерных печей
приведено в разделе «Современное оборудование для термической обработки»,
ниже рассмотрены только основные особенности технологического
процесса.
Типовой режим химико-термической
обработки изделий, например зубчатых колес, из среднелегированной
цементуемой стали включает цементацию при 930° С, подстуживание до 850° С,
затем ступенчатую закалку — выдержку в горячем масле (180° С) с
последующей закалкой в холодном масле и низкий отпуск при 180°
С.
При обработке по такому режиму в
безмуфельных агрегатах достигаются следующие
преимущества:
а) автоматическое регулирование углеродного
потенциала атмосферы, что обеспечивает заданную концентрацию углерода в
слое;
б) исключаются нежелательные изменения состава и
строения периферийных зон слоя, вследствие проведения подстуживания
изделий в герметизированной камере, которая заполнена атмосферой с
регулируемым потенциалом углерода;
в) уменьшаются деформации изделий в результате
применения ступенчатой закалки в горячем масле при предварительном
подстуживании от температуры цементации без повторного
нагрева.
Схема разводки газов в
безмуфельном агрегате ЗИЛ приведена на рнс. 22. Регулирование углеродного
потенциала осуществляется в двух независимых блоках; такая система
позволяет обеспечивать точность регулирования концентрации углерода в
слое в пределах ±0,05%.
На точность регулирования
оказывают существенное влияние несколько факторов: насыщение газовой
атмосферы парами масла из закалочного бака, наличие масла и других
примесей на поверхности загружаемых деталей, герметичность камеры печн,
колебания температуры, изменения в составе газа. Так, например, колебания
температуры в пределах ± 10° С приводят к изменению углеродного потенциала
в пределах ±0,07%, колебания концентрации С02 (при
регулирова-
