Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника
Посмотреть оригинал

Механизм образования и строение цементованного слоя.

Диффузия углерода в сталь возможна только в том случае, если углерод находится в атомарном состоянии, получаемом, например, диссоциацией газов, содержащих углерод (СО; СН4 и др.). Атомарный углерод адсорбируется поверхностью стали и диффундирует в глубь металла.

При температуре цементации (выше точки Ас8) диффузионный слой состоит только из аустенита, а после медленного охлаждения — из продуктов его распада — феррита и цементита. При этом концентрация углерода не достигает предела насыщения при данной температуре.

Цементованный слой имеет переменную концентрацию углерода по толщине, убывающую от поверхности к сердцевине детали (рис. 148, а). В связи с этим после медленного охлаждения в структуре цементованного слоя можно различить (от поверхности к сердцевине) три зоны (рис. 149, а): заэвтектоидную, состоящую из перлита и вторичного цементита (1), образующего сетку по бывшему зерну аустенита; эвтектоидную (2), состоящую из одного пластинчатого перлита, и доэвтектоидную зону (5), состоящую из перлита и феррита. Количество феррита в этой зоне непрерывно возрастает по мере приближения к сердцевине.

За эффективную толщину цементованного слоя часто принимают сумму заэвтектоидной и половины переходной (доэвтектоид- ной) зон (до содержания 0,45 % С), что соответствует 50 HRC (см. рис. 148, б). Для многих изделий эффективная толщина слоя принимается после закалки до HV500 или HV700 для ответственных деталей.

Опыт показывает, что эффективная толщина цементованного слоя для деталей, изготовляемых из стали с содержанием

Микроструктура цементованного слоя после медленного охлаждения (а) и закалки (б), Х200

Рис. 149. Микроструктура цементованного слоя после медленного охлаждения (а) и закалки (б), Х200:

У — эаэвтектоидная зона (перлит + цементит в виде тонкой ветки); 2 — эвтентоидная (перлит); 3 — доэвтектоидная зона (перлит — черные, феррит — белые участки); — эффективная толщина слоя (50 HRC)

<0,17 % С, составляет 15 % наименьшей толщины или диаметра цементуемого сечения. При содержании в стали >0,17 % С толщину слоя уменьшают до 5—9 %, а для деталей, работающих на износ, не испытывающих больших удельных нагрузок, — до 3—4 % от наименьшей толщины или диаметра цементуемого сечения.

Концентрация углерода в поверхностном слое должна составлять 0,8—1,0 %. Для получения высокой контактной усталости содержание углерода может быть повышено до 1,1—1,2 %. Более высокая концентрация углерода вызывает ухудшение механических свойств цементуемого изделия (аизг, а_ /Cic)-

В случае цементации сталей, легированных карбидообразующими элементами, при температуре диффузии возможно образование двухфазного слоя из аустенита и карбидов глобулярной формы. На толщину слоя легирующие элементы в том количестве, в котором они присутствуют в цементуемых сталях, практически не влияют.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы