Цементация металла — это один из ключевых процессов термической и химико-термической обработки стали, направленный на упрочнение поверхности металлических деталей. Он применяется для повышения твёрдости, износостойкости и долговечности изделий, работающих в условиях трения, ударных нагрузок или контактного напряжения.
Процесс цементации особенно актуален для машиностроения, автомобильной, авиационной и инструментальной промышленности, где критично сочетание прочной внешней оболочки с пластичным, вязким сердечником.
1. Что такое цементация: суть процесса
Цементация (от лат. cementatio — связывать, укреплять) — это насыщение поверхностного слоя стали углеродом при высокой температуре (900–950 °C) с последующим охлаждением, закалкой и отпуском.
Применяется для низкоуглеродистых сталей, которые в обычном состоянии не могут быть закалены. Цементация позволяет создать твёрдую поверхностную зону при сохранении вязкой, ударопрочной сердцевины.
🔹 Температура обработки: 880–950 °C
🔹 Глубина цементированного слоя: 0,3–2 мм (в зависимости от времени и метода)
🔹 Углеродистый потенциал среды: регулируется составом газов, паст или порошков
2. Как проходит цементация: этапы
Процесс цементации включает несколько стадий:
🔸 Подготовка детали: очистка, возможно — мехобработка
🔸 Насыщение углеродом: в твёрдой, жидкой или газовой среде
🔸 Выдержка при высокой температуре: для диффузии углерода в металл
🔸 Закалка: быстрое охлаждение для превращения насыщенного слоя в мартенсит
🔸 Отпуск: снятие внутренних напряжений, повышение вязкости
3. Виды цементации
Цементация делится по среде насыщения:
🔹 Газовая цементация — наиболее распространённая: насыщение в атмосфере угарного газа (CO)
🔹 Порошковая цементация — старейший метод, применяется в небольших производствах
🔹 Жидкостная (солевая) — насыщение в карбюризующих солевых ваннах
🔹 Ионная (плазменная) — современная, управляемая и экономичная, но требует спецоборудования
4. Свойства деталей после цементации
Цементированный металл приобретает уникальное сочетание характеристик:
✔ Поверхностная твёрдость: до 62–65 HRC
✔ Повышенная износостойкость и долговечность
✔ Высокая контактная прочность
✔ Устойчивость к микротрещинам
✔ Сохраняется пластичность сердцевины (ударная вязкость)
Такой профиль свойств делает цементацию незаменимой в производстве деталей, работающих в агрессивных условиях.
5. Где применяется цементация
Цементованные детали используются повсеместно в машиностроении и других отраслях:
🔸 Автомобильная промышленность: шестерни, валы, оси, рычаги
🔸 Сельхоз- и спецтехника: зубья, пальцы, детали трансмиссий
🔸 Металлообработка: направляющие, кулачки, фиксаторы
🔸 Оборонка и авиация: детали механизмов с длительным сроком службы
🔸 Инструменты и крепёж: особенно при высоких требованиях к износостойкости
6. Какие стали подходят для цементации
Цементации обычно подвергаются низкоуглеродистые и легированные конструкционные стали. Примеры марок:
🔹 Ст20, 15, 10 — для простых конструкций
🔹 20Х, 18ХГТ, 15ХР — для ответственных деталей
🔹 20ХН3А, 18Х2Н4ВА — в тяжёлых условиях эксплуатации
🔹 S156, 16MnCr5, 17Cr3 — зарубежные аналоги по EN и DIN
Важно: при выборе стали учитывают как способность к цементации, так и общие механические свойства после закалки.
7. Где заказать цементацию и купить подходящий металл
Если вам требуется цементированный прокат или детали, важно учитывать:
🔸 Вид обработки (глубина слоя, способ насыщения)
🔸 Тип стали и размеры заготовок
🔸 Технические требования к прочности и твёрдости
🔸 Наличие сертификации и термообработки
📢 Подписывайтесь на «Металлобаза – Надёжные Стали» в Яндекс Дзен!
Ассортимент сталей и услуги — на сайте: https://ros-met.com
#цементация #термообработка #сталидляцементации #машиностроение #износостойкость #термохимическаяобработка #металлобаза #металлургия #твердость #закалка #сварка #механическаяобработка