Цементация, нитроцементация

Химико-термической обработкой называют поверхностное насыщение стали соответствующим элементом (например, углеродом, азотом, алюминием, хромом и др.) путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды при высокой температуре.

Толщина проникновения (диффузия) зависит от температуры и продолжительности насыщения.

Цементация

Цементацией называется процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом. Различают три основных вида цементации: твердыми углеродсодержащими смесями, жидкими (карбюризаторами) и газовую. Целью цементации является получение твердой и износостойкой поверхности, что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом и последующей закалкой с низким отпуском. Цементация и последующая термическая обработка одновременно повышают и предел выносливости.

Для цементации обычно используют низкоуглеродистые стали (0,12—0,23% С). Выбор таких сталей необходим для того, чтобы сердцевина изделия, не насыщающаяся углеродом при цементации, сохраняла высокую вязкость после закалки.

Bо многих случаях цементации подвергается только часть детали, тогда участки, не подлежащие упрочнению, защищают антицементационной пастой.

Заключительной операцией термической обработки цементованных изделий во всех случаях является низкий отпуск при 160 —180°С, переводящий мартенсит закалки в поверхностном слое, в отпущенный мартенсит, снимающий напряжения.

Нитроцементация

Нитроцементацией называют процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом при 84О-86О°С в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. Продолжительность процесса 4—10 ч. Основное назначение нитроцементации — повышение твердости и износостойкости стальных изделий.

Нитроцементации обычно подвергают детали сложной конфигурации, склонные к короблению. Нитроцементация имеет следующие преимущества по сравнению с газовой цементацией. Процесс происходит при более низкой температуре (840 — 860°С вместо 910 — 930°С); глубина слоя меньше; получаются меньшие деформации и коробление изделий; повышается сопротивление износу и коррозии.