Цементация стали - это один из методов термообработки металла с помощью химического воздействия. Поверхность насыщается атомарным углеродом, что позволяет увеличить прочность детали.
Процесс обработки
Для получения прочной поверхности и сохранения внутренней вязкости металла требуется воздействие высокой температуры и среда со свободным углеродом. Обработка возможна для сплавов, в которых содержание углерода не превышает 0,2%.
Перед насыщением поверхности деталь необходимо нагреть до температуры не менее 850°С. Это позволяет запустить процесс активного выделения углерода, который постепенно проникает в межкристаллическое пространство решетки.
Цементация требует много времени. Например, для обработки толщины в 1 мм необходимо не менее 10 часов, поскольку скорость внедрения углерода не превышает 0,1 мм в час.
Выделяется несколько видов среды, подходящей для цементации:
- твердая;
- жидкая;
- газообразная;
- вакуумная.
Для процедуры используются легированная сталь, а также некоторые металлы с низким содержанием углерода.
Цементация деталей востребована для обработки зубчатых колес и прочих конструкций, которые испытывают постоянные ударные нагрузки. Благодаря высокой прочности срок службы увеличивается, а сохранение вязкости середины обеспечивает компенсацию различных воздействий.
Термообработка стали проводится в несколько этапов:
- конструкции размещаются в металлических контейнерах и засыпаются угольным составом;
- обязательно использовать герметичные ящики;
- контейнеры размещаются в нагретой печи и прогреваются до 800°С и постепенно показатель увеличивают до 850°С;
- время выдерживания зависит от требуемой толщины цементации.
Единственный недостаток метода заключается в необходимости предварительной подготовки карбюризатора.