При нитроцементации изделие нагревают до температуры 850…870 0C в газовой смеси, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. Продолжительность процесса 2…10 часов для получения слоя толщиной 0,25…1,0 мм. Для нитроцементации рекомендуется использовать контролируемую эндотермическую атмосферу, к которой добавляют 5…15 % необработанного природного газа и 3…5% NH3.
Для нитроцементации применяют также жидкий карбюризатор – триэтаноламин (C2H5O)3N, который в виде капель вводят в рабочее пространство шахтной печи.
Газовая нитроцементация имеет ряд преимуществ по сравнению с газовой цементацией. Процесс происходит при более низкой температуре; толщина слоя меньше; получаются меньшие деформации и коробления изделий; повышается сопротивление износу и коррозии; отсутствует сажа на деталях и стенках печи. Но эти преимущества, в свою очередь, повышают требования к точности и качеству предшествующей механической обработки и уменьшению межоперационных припусков, а именно, введение предварительного шлифования поверхностей инструментального хвостовика после токарной обработки перед нитроцементацией.
Механическая обработка для удаления цементованного слоя с мест сверления отверстий и нарезания резьб.
В связи с тем, что цементованные поверхности после закалки приобретают очень высокую твердость и не поддаются обработке лезвийным инструментом, появляется необходимость снять цементованный слой до закалки.
Нагрев заготовки при закалке производится в печах с воздушной атмосферой, что приводит к образованию окалины. Резьбовые поверхности при этом просто сгорают. Даже если нагрев производится в соляной ванне или резьбовые отверстия изолируются от атмосферы асбестовой замазкой, что не приводит к окислению поверхностей, то при закалке происходит коробление детали и требуется трудоемкая очистка и калибровка изолированных поверхностей. Поэтому резьбы, как правило, нарезаются после закалочной операции, а отверстия, канавки для выхода резьбы и заходные фаски резьбовых отверстий обрабатываются после цементации, чтобы удалить цементованный слой металла. Это относится и к различным лыскам и шпоночным пазам.
Технологические процессы обработки различных оправок для насадных торцовых, дисковых фрез, для насадных зенкеров и разверток и т.п., не имеющих цилиндрических или конических отверстий, связанных жесткими допусками радиального биения с наружными конусными поверхностями хвостовиков, значительно проще, чем технологии обработки втулок переходных с конусами Морзе и державок для инструментов с хвостовиками типа "Weldon", "Whistle-Notch", корпусов цанговых патронов, корпусов термоусадочных патронов и др.
Окончательные свойства цементованных изделий достигаются в результате термической обработки, выполняемой после цементации. Этой обработкой необходимо исправить структуру и измельчить зерно сердцевины и цементованного слоя, неизбежно перегреваемых во время длительной выдержки при высокой температуре цементации; получить высокую твердость в цементованном слое и хорошие механические свойства сердцевины; устранить карбидную сетку в цементованном слое, которая может возникнуть при пересыщении его углеродом.
Закалка производится при температуре 820…850 °С. Это обеспечивает измельчение зерна цементованного слоя и частичную перекристаллизацию и измельчение зерна сердцевины.
Для уменьшения деформации цементованных изделий применяют ступенчатую закалку в горячем масле с температурой 160… 180 °С.
После цементации в твердом карбюризаторе термическая обработка иногда состоит из двойной закалки и отпуска. Первую закалку (или нормализацию) с нагревом до температуры 880… 900 0C назначают для исправления структуры сердцевины. Кроме того, при таком нагреве растворяется цементная сетка, которая не образуется вновь при быстром охлаждении. Вторая закалка проводится с нагревом до температуры 760…780 0C для устранения перегрева цементованного слоя и придания ему высокой твердости. Недостаток такой термической обработки заключается в сложности технологического процесса, повышенном короблении, возникающем в деталях сложной формы, и возможности окисления и обезуглироживания.
Заключительной операцией термической обработки цементованных изделий во всех случаях является низкий отпуск при температуре 160…180 °С, снимающий напряжения. В результате термической обработки поверхностный слой приобретает структуру мартенсита или мартенсита с небольшим количеством избыточных карбидов. Твердость слоя для стали 20X составляет 51…57 HRC
После нитроцементации следует закалка либо непосредственно из печи с подстуживанием до температуры 800…825 0C, либо после повторного нагрева; нередко применяют ступенчатую закалку. После закалки проводят отпуск при температуре 160… 180 °С. Твердость цианированного слоя после термической обработки составляет 60.. .62 HRC
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.