Лабораторный практикум по материаловедению. Тарасов В.В - 69 стр.

   МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ
             ЦЕМЕНТОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ
                          ЦЕЛЬ РАБОТЫ
   Ознакомиться с процессом цементации и микроструктурой цемен-
тованного слоя.
                    ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ
   Металлографический микроскоп, образцы цементованных сталей
                    ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
    Цементацией      (науглераживанием)   называется      химико-
термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении
углеродом поверхностного слоя детали путем нагрева ее без доступа
воздуха в науглераживающей среде (карбюризаторе). Как правило,
цементацию проводят при температурах выше точки АС3 с выдержкой
при этой температуре в течение определенного времени, зависящего
от требуемой толщины цементованного слоя и марки цементируемой
стали.
    Наибольшее распространение получила цементация в твердой
(древесный уголь) и газообразной (природный газ, метан и др.) сре-
дах. Науглераживание осуществляется атомарным углеродом, выде-
ляющимся при диссоциации окиси углерода или других углеводоро-
дов, например, по следующим реакциям:
                          2CO → CO + C
                                  2
                        C n H → nC + nH
                             2n         2
    Атомарный углерод, взаимодействуя с нагретой до аустенитного
состояния стали, диффундирует в глубь поверхностного слоя и рас-
творяется в γ – железе. Так как γ – железо обладает способностью рас-
творять значительное количество углерода (до 2,0 %), цементация
проводится при температуре выше АС3 (920 – 950 °C). Массовая доля
углерода в поверхностном слое определяется пределом растворимости
углерода в аустените (т.е. линией SE диаграммы Fe – Fe3C) (рис. 1а).
При температуре цементации диффузионный слой состоит только из
аустенита, а после медленного охлаждения – из продуктов его распа-
да: феррита и цементита. Концентрация углерода при этом обычно не
достигает предела насыщения (C max) при данной температуре.
    Цементованный слой имеет переменную концентрацию углерода
по глубине, убывающую от поверхности к сердцевине дета-
ли (рис. 1б). В связи с этим после медленного охлаждения в структуре
цементованного слоя можно различить (от поверхности к сердцевине)
                                                                   69