Zementierung von Stahl – der technologische Prozess und seine Beschreibung. Zementierung von Stahl zu Hause

Die Karburierung von Stahl ist ein Verfahren, das auf einer chemisch-thermischen Behandlung basiert . Sein Wesen besteht in der Diffusionssättigung der Oberfläche dieses Materials mit einer ausreichenden Menge an Kohlenstoff, wenn es in einem bestimmten Medium erhitzt wird.

Zementierung von Stahl. Der Zweck dieser Aktion

Die Hauptaufgabe dieses Prozesses besteht darin, die obere Schicht von Maschinenteilen und Elementen mit der erforderlichen Menge an Kohlenstoff zu bereichern, deren Prozentsatz in diesem Fall 0,8-1,1% betragen kann. Als Ergebnis eines solchen Vorgangs wird nach dem Aushärten eine hohe Härte des Materials erhalten, während sein Kunststoffkern zurückgehalten wird. Das sind wichtige Eigenschaften dieses Prozesses.

Sorten

Entsprechend dem Grad der Festigkeit der Kernbildung ist es üblich, drei Hauptgruppen des verarbeiteten Materials zu unterscheiden:

• Mit einem nicht gehärteten Kern. Diese Gruppe umfasst solche Sorten von zementierten Kohlenstoffstählen wie 10, 15, 20. Sie werden in Details mit kleinen Dimensionen und niederrelevanten Funktionen verwendet. In diesem Fall wird unter der Quenchschicht während des Aushärtens Austenit in eine Ferrit-Perlit-Mischung umgewandelt.
• Mit einem Kern gehärtet schwach. Diese Gruppe umfasst Chrom -niedriglegierte Stähle solcher Marken wie 15X, 20X. Hier sorgt die zusätzliche Dotierung mit Hilfe von kleinen Vanadiumzusätzen für die Herstellung eines feineren Getreides, was zu einer Verbesserung der Duktilität und Viskosität des Materials führt.
• Mit einem stark gehärteten Kern. Die Stähle dieser Gruppe werden bei der Herstellung von Teilen verwendet, die einen großen Querschnitt oder eine komplexe Konfiguration aufweisen und auch durch signifikante Stoßbelastungen beeinflusst oder erheblichen Belastungen ausgesetzt sind. Sie stellen nickel (12Х2Н4А, 12ХНЗА, 20ХН) vor. Wegen der Knappheit dieses Materials wird es manchmal durch Mangan ersetzt, und eine kleine Menge Vanadium oder Titan wird eingeführt, um das Getreide zu zerkleinern.

Im allgemeinen wird die Karburierung von Stahl verwendet, um einen hohen Prozentsatz der Oberflächenhärte des Werkstücks zu bilden, sowie eine hohe Verschleißfestigkeit zu erzielen, die durch die Verwendung einer Wärmebehandlung nach diesem Verfahren erzeugt wird.

Was sind die Details dieser Operation?

Zementstahl wird für folgende Produkte verwendet:

– Zahnräder ;

– "finger";

– Schächte;

– Achsen;

– Hebelwirkung;

– "Würmer";

– Lagerteile (große Ringe und Rollen), etc.

Methoden der Karburierung

Wenn es mehrere Arten des angegebenen Materials gibt, dann wird für jede von ihnen die eigene Methodik des gegebenen Prozesses angewendet. In der Regel kann zementierter Stahl unter verschiedenen Bedingungen und Umgebungen hergestellt werden, und auch bei einer obligatorischen Temperatur von 850 bis 950 Grad Celsius. Daher werden mehrere Methoden dieser Aktion geteilt:

1. Der Karburierungsprozess, der in einem festen Vergaser auftritt. In diesem Fall können organische Stoffe (Tierknochen, Holz usw.) und anorganische (Koks) in Kombination mit verschiedenen Aktivatoren verwendet werden. Eine Kohlenstoffanreicherung tritt während der chemischen Reaktion seiner Oxidation auf. Der Einsatz von Aktivatoren trägt in diesem Fall zu seinem besseren und schnelleren Durchfluss bei. Diese Methode eignet sich besonders für große Karburierungstiefen. Es ist wirksam für die Herstellung von Stahlprodukten. Allerdings ist dieser Prozess sehr aufwendig, es bringt einen großen Aufwand an Aufwand, Zeit und Energie mit sich.

2. Karburierungsprozess unter dem Einfluss von Gasen. Bei diesem Verfahren ist es üblich, angereicherte Gase (natürliche, Haupt-, etc.) oder die Kategorie der Inertgase (Stickstoff) zu verwenden. Es hängt alles vom individuellen Ansatz ab. Darüber hinaus wird zementierter Stahl auf der Basis von Gasen mit einem kleinen Anteil an aliphatischen Grenzkohlenwasserstoffen, Propan oder Alkanen hergestellt. Am häufigsten wird diese Methode in der Großproduktion verwendet, aber es ist sehr teuer in bar. Eine ähnliche Methode wird bei der thermischen Produktion verwendet. In diesem Fall werden in den heißen Drehrohrofen Gemische von organischen hochmolekularen Verbindungen (z. B. Terpentin, Ethylalkohol usw.) eingebracht, die wiederum unter dem Einfluss von Katalysatoren (Nickel) zersetzen können.

3. Der Prozess der flüssigen Karburierung. Es wird in Cyanid- und Cyanidbädern verwendet. Jede dieser Umgebungen hat ihre eigenen Eigenschaften, Vor- und Nachteile. Zum Beispiel sind Cyanidbäder nicht als harmlos eingestuft. Sie werden als gefährliche Träger nicht nur für die Umwelt, sondern auch für den Menschen eingestuft. Bei der Arbeit mit solchem Material ist es daher notwendig, alle vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen zu beachten, um ungünstige Konsequenzen zu vermeiden. Aber die Methode, die auf dem Nicht-Cyanid-Bad basiert, wird nicht empfohlen, weil es zu einer irreversiblen Verschmutzung der Umwelt führt und einen großen Schaden verursacht. Diese Methoden, wenn sie in der Praxis verwendet werden, sind nur für die Erlangung kleiner Tiefen der Karburierung.

Wärmebehandlung von zementierten Produkten

Dieser Prozess ist auch ein sehr wichtiger Schritt bei der Bearbeitung von Teilen. Dennoch hat das Produkt auch nach dem Karburieren keinen hohen Anteil an Verschleißfestigkeit und Zuverlässigkeit. Daher ist der letzte Schritt in diesem Fall die Arbeit zum Aushärten und Anlassen. Der Härtungsprozess zeichnet sich durch eine Reihe von Merkmalen und Eigenschaften aus. Der gesamte Karburierungsprozess wird durch das Kornwachstum beeinflusst, und seine Rückkehr über den Querschnitt ist nicht gleich und wird ungleichmäßig verbraucht. Daher werden in der Arbeit mehrere Stufen des Abschreckens unterschieden, die jeweils unter bestimmten Temperaturbedingungen auftreten.

Schlussfolgerung

Nachdem wir das oben genannte gelesen haben, können wir sagen, dass die Organisation dieses Prozesses bei der Herstellung von Stahlprodukten sehr wichtig ist. Diese Aktion wird die Oberflächenschicht des Teils deutlich verstärken. Mit bestimmten Fertigkeiten in diesem Bereich und der Verfügbarkeit von notwendigen Materialien und Ausrüstungen kann die Zementierung von Stahl zu Hause durchgeführt werden.