ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ЦЕМЕНТАЦИЯ СТАЛЕЙ В ТВЕРДОМ КАРБЮРИЗАТОРЕ

Цель работы: освоить теоретическую сущность цементации и нау­читься практически производить ее в твердом карбюризаторе.

 

ЗАДАНИЕ

1. Изучить теоретические основы цементации сталей и ее практиче­ское значение.

2. Изучить технологию цементации сталей в твердом карбюризаторе и осуществить ее на образцах.

3. Произвести закалку и отпуск после цементации.

4. Изучить изменение твердости после цементации, закалки и отпуска.

 

Теоретические сведения

Цементацией называется химико-термический процесс насыщения углеродом поверхностей низкоуглеродистых, нелегированных и легирован­ных сталей. Основной целью цементации является получение высокой по­верхностной твердости, износостойкости и усталостной прочности, которая обеспечивается за счет вязкой сердцевины. Это достигается тем, что насы­щенный углеродом поверхностный слой малоуглеродистых сталей приобре­тает эвтектоидную или заэвтектоидную структуру с содержанием углерода 0,8-1,0%, которая после закалки переходит в мартенситную, а после низкого отпуска в структуру отпущенного мартенсита. Сердцевина цементованных сталей имеет ферритно-перлитную структуру.

Для цементации применяются стали с содержанием углерода от 0,08 до 0,25%. Толщина цементованного слоя обычно находится в пределах 0,1- 2,0 мм. Малые толщины относятся к мелким, а большие - к крупным дета­лям.

Для цементации в практике широко используются низкоуглеродистые качественные конструкционные стали 08, 10, 15, 20.

Из легированных сталей для цементации широко применяются стали 15Х, 20Х, 20ХГ, 12ХНЗА, 20Х2Н4А и др. Легированные стали 12ХН3А и 20Х2Н4А широко применяются для изготовления тяжело нагруженных де­талей: валов, осей, зубчатых колес, кулачков, шарниров и др.

В зависимости от состояния насыщенной среды различается цемента­ция твердая, газовая и жидкая.