Фрезеруются шпоночные пазы на фланце хвостовика на вертикально-фрезерном станке с поворотом заготовки на 180°. Заготовка устанавливается в специальном УСП.
На фланце фрезеруется угловой паз, ориентирующий положение инструмента в манипуляторе станка. Операция выполняется на вертикально-фрезерном станке с закреплением заготовки в специальном приспособлении на базе универсально-сборных приспособлений.
Различают два основных вида цементации: твердыми углеродосодержащими смесями (карбюризаторами) и газовую.
При цементации твердым карбюризатором насыщающей средой является твердый карбюризатор, чаше активированный древесный уголь (дубовый или березовый) в зернах поперечником 3,5…10 мм, а также каменноугольный полукокс или торфяной кокс. Для ускорения процесса цементации к древесному углю (коксу) добавляют активизаторы: углекислый барий (ВаСО3) и кальцинированную соду (NaCO3) в количестве 10.. .40 % от веса угля.
Широко применяемый карбюризатор состоит из древесного угля, BaCO3 (20…25 %) и до 3,5 % CaCO3, добавляемого для предотвращения спекания частиц карбюризатора. Рабочая смесь, применяемая для цементации, составляется из25…35 % свежего карбюризатора и 65…75 % отработанного. Содержание BaCO3 в такой смеси 5…7%.
Изделия, подлежащие цементации, после предварительной очистки укладывают в ящики: сварные стальные или реже литые чугунные прямоугольной или цилиндрической формы. При упаковке изделий на дно ящика насыпают и утрамбовывают слой карбюризатора толщиной 20…30 мм. На этот слой укладывают первый ряд деталей, выдерживая расстояния между деталями и до боковых стенок ящика 10… 15 мм. Засыпают и утрамбовывают слой карбюризатора толщиной 10… 15 мм, на него укладывают другой ряд деталей и т.д. Последний (верхний) ряд деталей засыпают слоем карбюризатора толщиной 35…40 мм, с тем чтобы компенсировать возможную его усадку. Ящик накрывают крышкой, кромки которой обмазывают огнеупорной глиной или смесью глины и речного песка, разведенных в воде до тестообразного состояния. После этого ящик помещают в печь. Температура цементации составляет 910…930 °С. Время нагрева до температуры цементации обычно принимают равным 7…9 мин на каждый сантиметр минимального размера ящика. Продолжительность выдержки при температуре цементации для ящика с минимальным размером 150 мм составляет 5,5…6,5 часов для толщины слоя 0,7…0,9 мм и 9;.. 11 часов для слоя 1,2…1,5 мм. При большем размере ящика (минимальный размер 250 мм) для получения слоя толщиной 0,7… 0,9 мм выдержка принимается равной 7,5…8,5 часов и при толщине 1,2…1,5 мм- 11…14 часов.
Ящики после цементации охлаждают на воздухе до температуры 400.. .500 °С, после чего раскрывают.
Цементация стали осуществляется атомарным углеродом. При цементации твердым карбюризатором атомарный углерод образуется в следующих условиях. В цементационном ящике имеется воздух, кислород которого при высокой температуре взаимодействует с углеродом карбюризатора, образуя окись углерода. При этом окись углерода в присутствии железа диссоциирует по уровню
2CO → CO2 + Cатом.
Углерод, выделяющийся в результате этой реакции в момент его образования, является атомарным и диффундирует в аустенит. Добавление углекислых солей сильно активизирует карбюризатор, обогащая атмосферу в цементационном ящике окисью углерода, так как протекает реакция:
BaCO3 + С → BaO + 2СО.
Цементация в твердом карбюризаторе применяется при единичном производстве инструмента.
Газовая цементация осуществляется нагревом изделия в среде газов, содержащих углерод. Газовая цементация имеет ряд преимуществ по сравнению с цементацией в твердом карбюризаторе. Поэтому ее широко применяют в серийном инструментальном производстве.
При газовой цементации можно получить заданную концентрацию углерода в слое; сокращается длительность процесса, так как отпадает необходимость прогрева ящиков, наполненных малотеплопроводным карбюризатором; обеспечивается возможность полной механизации и автоматизации процессов.
Наиболее качественный цементованный слой получается при использовании в качестве карбюризатора природного газа (CH4), а также пропан-бутановых смесей, подвергнутых специальной обработке. Часто для цементации применяют жидкие углеводороды (керосин, синтин, спирт). Основной реакцией, обеспечивающей науглероживание при газовой цементации, является диссоциация метана:
CH4 → 2H2 + Сатом;
Сатом →Fey = аустенитFey(C).
Газовую цементацию более часто выполняют в шахтных печах периодического действия, в которую каплями подаются керосин, синтин, спирты и т.п. Высокая термическая устойчивость и хорошая испаряемость жидких углеводородов (керосина, синтина и др.) позволяет в одном рабочем пространстве совместить получение газа и цементацию. Длительность цементации для получения слоя толщиной 0,7…1,5 мм при температуре 930 0C в шахтных печах составляет 3… 10 часов.
Быстрый переход в разделы
2009 © chpu.online Разрешается любое использование материалов этого сайта, при условии размещения прямой активной гиперссылки на сайт http://chpu.online/ Ссылка должна быть открыта для индексирования поисковыми системами.