Знание - Sanxin

При химическата термична обработка и трите метода целят да подобрят твърдостта, износоустойчивостта, якостта на умора и други свойства на повърхността на частите, като същевременно запазят здравината на сърцевината. Всички те попадат в категорията на химическата термична обработка. Следва подробно обяснение на техните разлики и характеристики:

 

1. Карбуриране

Цел: Да се ​​влеят въглеродни атоми в повърхностния слой на детайли от нисковъглеродна стомана или нисковъглеродна легирана стомана, като се увеличи съдържанието на въглерод на повърхността.

Принцип: Частите се поставят в богата на въглерод среда (като газове като пропан/природен газ, твърди вещества като въглен + карбонат или течности като разтопени цианидни соли) и се нагряват над температурата на аустенитизация (обикновено 900-950 ° C). Въглеродните атоми се разлагат и дифундират в повърхността на стоманата при високи температури.

Последваща обработка: След цементиране, частите трябва да претърпят закаляване, за да се трансформира високовъглеродният повърхностен слой в мартензитна структура с висока твърдост, докато нисковъглеродната сърцевина запазва своята здравина и жилавост.

Характеристики:

① Може да се постигне относително дълбок втвърден слой (обикновено 0.5 мм - 2 мм или дори по-дълбок).

② Висока повърхностна твърдост (HRC 58-65).

③ Използва се главно за части, които са подложени на значително контактно напрежение и износване, като зъбни колела, валове, гърбици, щифтове и др.

④ Висока температура на обработка, водеща до относително голяма деформация на частите.

⑤ Изисквания към материала: Трябва да е нисковъглеродна стомана или нисковъглеродна легирана стомана (със съдържание на въглерод обикновено под 0.25%).

 

2. Азотиране

Цел: Да се ​​дифундират азотни атоми в повърхностния слой на частите (обикновено специални стомани, съдържащи легиращи елементи като Cr, Mo, V, Al, като например 38CrMoAlA, или някои неръждаеми стомани и инструментални стомани), за да се образуват твърди нитриди.

Принцип: Частите се поставят в азотсъдържаща среда (най-често използваната е амоняк) и се нагряват до относително ниска температура във феритно или аустенитно състояние (обикновено 500-580 ° C). Амонякът се разлага, за да се получат активни азотни атоми, които дифундират в повърхността на стоманата и образуват фини, диспергирани твърди нитриди (като AlN, CrN, VN, MoN) с легиращите елементи.

Последваща обработка: Не се изисква закаляване. Самият процес на азотиране образува високотвърд сложен слой и дифузионен слой при относително ниска температура.

Характеристики:

① Може да се постигне изключително висока повърхностна твърдост (HV 1000-1200 или дори по-висока, еквивалентна на HRC 68 или по-висока).

② Втвърденият слой е сравнително плитък (обикновено 0.1 мм - 0.6 мм).

③ Температурата на обработка е ниска, което води до минимално изкривяване на детайлите, което я прави подходяща за прецизни части.

④ Слойът от съединение, образуван върху повърхността, има отлична износоустойчивост, противозадирни свойства и известна устойчивост на корозия.

⑤ Значително подобрява якостта на умора.

⑥ Използва се главно за прецизни части, които изискват висока твърдост, висока износоустойчивост, висока якост на умора и строги изисквания за деформация, като например прецизни зъбни колела, колянови валове, разпределителни валове, форми, измервателни инструменти, цилиндрични втулки и др.

Изисквания към материалите: Най-ефективни са специалните азотиращи стомани, съдържащи силни нитридообразуващи елементи (Al, Cr, Mo, V и др.).

 

3. Карбонитриране

Цел: Едновременно дифундиране на въглеродни и азотни атоми в повърхностния слой на частите.

Принцип:

Среднотемпературно газово карбонитриране: Най-често използваният метод. Частите се нагряват в смесена атмосфера, съдържаща карбуризиращ газ (като природен газ, пропан) и азотиращ газ (амоняк) до температура, малко по-ниска от тази за карбуризиране (обикновено 820-880 ° C). Въглеродните и азотните атоми едновременно дифундират в повърхностния аустенит на стоманата. След процеса е необходимо закаляване.

Нискотемпературно карбонитриране: Понякога се нарича още меко азотиране или нитрокарбюризиране. Извършва се в солена баня или атмосфера, съдържаща въглерод и азот, при температурния диапазон на азотиране (500-580 ° C). Образува се предимно сложен слой, богат на азот ( ε фаза), с малко количество дифузия на въглерод. Не се изисква закаляване (или е необходимо само бързо охлаждане).

Характеристики:

В сравнение с цементацията: Температурата на обработка е по-ниска, което води до по-малко деформиране на детайлите, по-добра закаляемост (поради ефекта на азота), по-добра износоустойчивост и по-добра устойчивост на омекване от отпускане.

В сравнение с азотирането: Времето за обработка е относително по-кратко (особено при среднотемпературно карбонитриране) и може да се получи малко по-дълбок вкален слой (0.2-0.8 мм за среднотемпературно карбонитриране). Изискванията към материалите не са толкова строги, колкото при азотирането (могат да се използват и обикновени цементиращи стомани).

Съчетава някои предимства на цементацията и азотирането:

Карбонитрирането при средна температура изисква закаляване.

Повърхностната твърдост е между цементацията и азотирането (HRC 58-63).

Широко използван за части, които понасят умерени натоварвания, изискват висока износоустойчивост и определена устойчивост на умора, и имат определени изисквания за деформация, като например зъбни колела и валове в автомобили и трактори.

 

Vigor разполага с професионална верига за доставки на специални обработки за нашите метални компоненти от отливки, ковани изделия и CNC обработени части. Ако имате някакви въпроси или е необходимо да се разработят части, моля, не се колебайте да се свържете с нас на info@castings-forging.com