Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 93 стр.

сталей необходим для того, чтобы сердцевина изделия, не     и диффундирует в глубь металла. Энергия активации
насыщенная углеродом при цементации, сохраняла высокую      диффузии углерода в γ-железе достигает 17-20, а в α-железе
вязкость после закалки.                                     31-32 ккал/(ч-атом). Однако цементацию при температурах
      На цементацию поступают механически обработанные      ниже точки AI не ведут вследствие малой растворимости
детали с припуском на шлифование 0,05-0,10 мм. В случае     углерода в α-железе. Цементацию, как правило, проводят при
необходимости упрочнения только части детали, участки, не   температурах выше точки Ас3, обычно около 920-950° С,
подлежащие упрочнению, защищают тонким слоем меди           когда аустенит, растворяющий в больших количествах
(0,02-0,04мм),    которую    наносят   электролитическим    углерод, устойчив. При цементации стали атомы углерода
способом, или изолируют специальными защитными              диффундируют в решетку γ-железа. По достижении, предела
обмазками, состоящими из смеси огнеупорной глины, песка и   насыщения аустенита углеродом, определяемого линией SE
асбеста, замешанных на жидком стекле или другом             на диаграмме Fe - Fe3C (рис. 5, а), на поверхности может
связующем. Иногда применяют сплошную цементацию с           образоваться сплошной слой цементита.
последующим удалением части цементованного слоя                    В реальных условиях цементации образование на
механической обработкой, проводимой до закалки.             поверхности слоя цементита наблюдается крайне редко.
      Цементация в твердой среде и цементация в газовой     Обычно при температуре цементации (выше точки Ас3)
среде - это основные два вида цементации. Среда,            диффузионный слой состоит только из аустенита, а после
поставляющая углерод к поверхности детали, подвергаемой     медленного охлаждения - из продуктов его распада - феррита
цементации, называется КАРБЮРИЗАТОРОМ.                      и цементита. После цементации характерно неравномерное
      Цементация в твердом карбюризаторе производится в     распределение углерода по сечению детали. Наружный слой
специальных стальных ящиках, в которых детали               содержит более 0,8 % углерода и имеет структуру
укладываются попеременно с карбюризатором. Ящики            заэвтектоидной стали - перлит и вторичный цементит, (рис.
закрываются крышками и замазываются огнеупорной глиной      5, б). Глубже лежит слой эвтектоидного состава с перлитной
для предотвращения утечки газов. В качестве твердого        структурой, а далее - слой с феррито-перлитной структурой.
карбюризатора используют дубовый или березовый                     За техническую глубину цементированного слоя
древесный уголь и активизаторы ВаСО3 и Na2CO3 или СаСО3.    обычно принимают сумму заэвтектоидной, эвтектоидной и
      Диффузия углерода в сталь возможна только, если       половины переходной зоны (рис. 5).
углерод находится в атомарном состоянии, получаемом,                В процессе цементации в твердом карбюризаторе при
например, диссоциацией газов, содержащих углерод (СО,       температуре 910-930° С за 5,5 - 6,5 часа образуется слой
СН4 и др.). При цементации в твердом карбюризаторе          толщиной 0,7-0,9 мм, а за 9-11 часов - 1,2-1,5 мм на
активные атомы образуются в результате прохождения          углеродистой стали 20.
реакций:                                                           Предельное содержание углерода на поверхности,
      2 С +О2 → 2СО, ВаСО3+С → ВаО + 2 СО,                  определяемое линией SE, тем больше, чем выше температура
      2 СО → СО2 + С                                        насыщения. С повышением температуры увеличивается
      Атомарный углерод адсорбируется поверхностью стали    толщина слоя за данный отрезок времени.

                       179                                                                  180