Spojenie ocele a cementácia kovov v domácnosti

Všeobecné informácie o procese

Najprv je potrebné pochopiť tepelného spracovania oceľ.

K charakteristikám cementácie kovu patria nasledujúce faktory:

1. Vďaka postupu sa cementované ocele stávajú silnejšou, čo sa zvyšuje odolnosť proti opotrebeniu a pevnosť materiál;
2. Vlastnosti kovovej prevádzky sa líšia vďaka zahrievaniu produktov v kvapalnom, plynom alebo pevnom médiu, čo zlepšuje jeho vlastnosti;
3. Ohrievanie častí môže byť až do rôznych teplôt, nie sú tu žiadne obmedzené konštantné a presné odporúčania. V domácnosti sa karburizácia uskutočňuje pri teplote 500 stupňov Celzia. V priemyselných podmienkach s použitím profesionálneho zariadenia dosahuje teplota ohrevu v peci viac ako 1300 stupňov Celzia. Mali by ste vedieť, že teplota je zvolená s prihliadnutím na koncentráciu nečistôt a uhlíka.
4. Profesionáli odporúčajú doma cement s nízkym obsahom uhlíka druhov ocele (približne 0,2%). Napríklad čepeľ z lacného kuchynského noža vyrobeného z ocele alebo malých častí.
5. V oceľovej konštrukcii preniká uhlík pomerne pomaly. Preto cementácia čepele noža za podmienok domáceho postupu sa uskutočňuje rýchlosťou nie vyššou ako 0,1 ml za hodinu. Na ten istý čepel vydržte silnejšie zaťaženie, musíte posilniť vrstvu na hrúbku 0,8 ml za hodinu. Je stále dôležité pochopiť, že cementácia nôž alebo malá šachta v dome najmenej osem hodín. Zároveň je potrebné udržiavať určitú teplotu v peci, aby nedošlo k narušeniu teplotného režimu.
6. V procese karburizácie nielen vlastnosť kovových zmien, ale aj jeho fázového zloženia a atómovú mriežku. Všeobecne platí, že povrch dostane rovnaké charakteristiky ako v kalenie, ale je tu možnosť ovládať v úzkom teplotnom rozmedzí, aby sa zabránilo rôzne chyby materiálu.

Carburize z nehrdzavejúcej ocele O niečo zložitejšie, ale zároveň sa kvalitativne zlepší charakteristiky tohto druhu kovu.

V akom prostredí je možné zaťaženie ocele

Proces ochladzovania sa uskutočňuje v rôznych podmienkach prostredia:

• v pevnej látke;
• v plynnom skupenstve;
• v roztoku elektrolytu;
• vo forme špeciálnej pasty;
• vo fluidnom lôžku.

Najčastejšie v domácnosti karburizácia grafitu. To značne zjednodušuje proces, pretože nie je nutné dodatočne starať o silné utesnenie pece.

Pri priemyselnej výrobe sa najčastejšie používa plyn, pretože táto metóda znižuje čas strávený na kalení.

Kovové odrody, ktoré je možné spracovať

Existujú tri hlavné skupiny kovov, ktoré sa používajú na vytvrdzovanie:

1. Oceľ s nekrytým jadrom. Táto skupina zahŕňa nasledujúce druhy ocele vhodné na cementovanie - 20, 15 a 10. Tieto diely sú malé, používané na domáce použitie. Počas tvrdnutia sa austenit transformuje na zmes ferit a perlit.
2. Oceľ so slabo vytvrdeným jadrom. Táto skupina zahŕňa kovy takých značiek ako 20X, 15X (chrómové nízkolegované ocele). V tomto prípade sa uskutočňuje ďalší postup ligácie s použitím malých dávok vanádia. To poskytuje jemné zrno, čo vedie k viskóznejšiemu a tvárnejšiemu kovu.
3. Oceľ s výrazne stuženým jadrom. Tento druh kovu sa používa na výrobu častí s komplexnou konfiguráciou alebo veľkého prierezu, ktoré odolávajú rôznym nárazovým zaťaženiam, sú vystavené striedavému prúdu. V procese kalení sa zavedie nikel, alebo ak je nedostatok, používa sa mangán, zatiaľ čo pri drvení zrna, malé dávky titánu alebo vanádia.

Všeobecne je proces nauhličovania nevyhnutný na zlepšenie odolnosti proti opotrebeniu a pevnosti častí.

Najčastejšie sa cementácia vystavuje hriadeľom, nápravám, nožovým nožom, ložiskovým častiam a ozubeným kolesám.

Ako dochádza k cementovaniu ocele v pevnom prostredí v podniku a v domácom obchode?

Zmes na tuhé karburizovanie sa pripraví z bária, vápnika s aktívnym uhlím a uhličitanom sodným. Uhlie je lepšie brať z dubu alebo brezy a oddeliť jeho malé frakcie, nie viac ako desať milimetrov. Pre odstránenie prebytočného prachu sa odporúča uhlie preosiať. Soli sa tiež rozomelú na prášok a prechádzajú cez sito.

Existujú dva spôsoby prípravy zmesi:

1. Uhlie zo dreva sa naleje soľou, ktorá je predtým rozpustená vo vode. Výsledná zmes sa vysuší, obsah vlhkosti by nemal byť vyšší ako 7%.
2. Suché uhlie a soľ sa dôkladne premiešajú, aby sa zabránilo možnosti farbenia dokonca aj počas chemického a tepelného spracovania.

V tomto prípade je prvá technika považovaná za kvalitatívnejšiu. Zaručuje, že zmes bude rovnomerná a výsledok bez škvŕn a škvŕn. Pripravená zmes sa tiež nazýva Karbjurizator.

Samotný proces tvrdého karburizovania prechádza v špeciálnych boxoch, kde je zmes naplnená v správnom množstve. V ideálnom prípade, ak políčka zodpovedajú veľkosti a tvaru spracovávaného produktu. Rovnako ako v tomto prípade sa čas na zahrievanie balenia znižuje a zlepšuje sa kvalita rozvlákňovacej vrstvy. Aby sa zabránilo úniku plynu, sú štrbiny pokryté špeciálnou protipožiarnou hlinkou a krytom s tesným vekom.

Treba poznamenať, že je ekonomicky výhodné vyrábať kontajnery, ktoré sú ideálne vhodné pre postup dopravníka. Ak potrebujete temperovať jednu alebo dve časti, je lepšie vybrať si kontajner univerzálna forma - štvorcové, okrúhle alebo obdĺžnikové.

Krabice sa vyberajú z nízkouhlíkovej alebo žiaruvzdornej ocele.

Proces zahušťovania v pevnej zmesi je nasledujúci:

• časti, ktoré musia byť vytvrdené, rovnomerne zabalené do škatúľ naplnených tuhým karburizom;
• Pec sa zahreje na 900 až 1000 stupňov a do nej sa zavádza nádoba;
• zahrievanie škatúľ prechádza pri teplote 500 až 700 stupňov. Toto vykurovanie sa volá. Signál, že sa pec zahreje na požadovanú teplotu, je jednotná farba spodnej dosky, to už nie tmavé oblasti pod zásuviek;
• teplota sa zvýši na 900 alebo 1000 stupňov Celzia.

Pri takomto teplotnom režime je to tak difúzne zmeny v štruktúre detailov na úrovni atómov.

Doma je ťažké ohriať rúru na požadovanú teplotu a vydržať celý teplotný režim od začiatku do konca. V tomto prípade, všetko je možné. Treba pamätať na to, že účinnosť domácej cementácie je oveľa nižšia ako priemyselná.

Cementované ocele s plynom

Po prvýkrát sa karburizácia vykonávala v Zlatúšovskom kombinácii pod bdelým vedením P. Anošova. Táto efektívna metóda vyvinuli V. Prosvirin, S. Ilyinski a N. Minkevich.

Podstata procesu je dosť jednoduchá - kov je spevnený pod vplyvom plynu obsahujúceho uhlík (prírodný, umelý alebo generátor) v hermeticky uzavretá rúra.

Najvhodnejším a najčastejšie používaným plynom je zloženie, ktoré sa získava pri rozkladaní ropných produktov.

Vyrába sa týmto spôsobom:

• v špeciálnom kontajneri z kerozínu z oceľového liatia, zahrievaný na proces pyrolýzy - rozklad petroleja do zmesi viacerých plynov;
• približne 60% tohto plynu je modifikovaný a vhodný na karburizáciu.

Pri karburizácii sa používa zmes modifikovaného plynu a čistého pyrolýzneho plynu. Potreba meniť časť plynu je spôsobená tým, že pyrolýzny plyn na oceli sa nedosiahne dostatočné zaťaženie ocele a na niektorých častiach sa môže usadiť trochu sadzí, ktoré je ťažké odstrániť.

Proces cementácie ocele pomocou plynu sa realizuje na špeciálnych kontinuálnych peciach-dopravníkoch. Alebo používajú jedinečné stacionárne jednotky.

Najprv sa v rúre umiestni kus, jeho mufl. Inštalácia je zatvorená a pec je ohrievaná na 950 stupňov. Potom slúžia vopred pripravenému plynu.

Je takmer nemožné vykonať tento postup doma.

Zároveň má niekoľko výhod oproti pevnému spôsobu spracovania:

• menej času sa vynakladá na prípravu surovín na karburizáciu;
• priaznivejšie a bezpečné podmienky pre prácu pracovníkov;
• zrýchlenie procesu kalenia skrátením času starnutia výrobkov.

Najdôležitejšie pre karbidizáciu ocele je kompetentne organizovaný proces a kvalitné zariadenia a suroviny. Pevná metóda sa môže realizovať doma v prítomnosti pece, karburizéra a kovových foriem. A tiež určité zručnosti a zručnosti spojené s týmto procesom oceľového spevňovania.