Цементация стали

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ...

знаний, чтобы точно и надежно достигнуть заданных результатов. Преимущества цементации в соляных ваннах, описанные в предшествующем параграфе, настолько значительны, что сейчас трудно найти цех закалки машиностроительного завода без применения этого способа.
...
Первое заполнение ванны для получения расплавленной массы. Для заполнения ванны применяют сухие смеси солей (т. е. 03560 и СЗ). Лучше всего их использовать непосредственно из пакетов или упаковки, в которых они поступают от поставщика. Так как обычно известны размеры тиглей, то по табл. 11 —13 можно рассчитать необходимое количество обеих солей.
...
Размеры и объем обычных тиглей для цементации в соли
...
(содержание углерода определяют сжиганием пробы в печи Марса; для этого навески порошка помещают в фарфоровую трубку и сжигают в струе кислорода).
...
При наполнении ванны С5 вначале также расплавляют легкоплавкую соль СЗ, а затем добавляют соль С5 и, наконец, 03540. *
...
Ванна С2 считается подготовленной к применению, поскольку смесь С2 расплавляют, не смешивая с какой-либо другой солью. С2 плавится при температуре 600° С.
...
Расплавление охлажденной смеси. После окончания рабочего процесса наполненную расплавленной смесью ванну охлаждают; объем смеси уменьшается; сверху образуется твердая корка (пленка), а под ней — иногда усадочная полость (от сокращения объема). При необходимости нагреть ванну снизу, масса в глубине ванны расплавляется раньше застывшей поверхностной корки. При пробивке этой корки (для перемешивания смеси ванны) брызги раскаленной жидкости могут попасть на рабочего-калильщика. Чтобы этого не произошло, необходимо оставлять в соли при охлаждении круглый стальной стержень. После охлаждения стержень вынимают. При новом нагревании расплавленная соль заполняет это отверстие в середине тигля и смесь плавится безопасно.
...
Во время наполнения расплавленной смесью новых ванн и при расплавлении охлажденных ванн следят, чтобы нагрев производился постепенно. Внезапное и быстрое нагревание соли приводит к ее перегреву и излишним потерям.
...
Подготовка деталей к цементации в солях. Подготовка деталей для цементации в соляных ваннах отличается от подготовки их для цементации в твердом карбюризаторе. При цементации в соли трудно защитить места, которые не должны цементоваться.
...
Защита с помощью омеднения не приводит к нужным результатам, так как обычные медные пленки под влиянием цианида, находящегося в ванне, растворяются. Медные пленки применяют только при цементации продолжительностью 10—20 мин. Более стойкими поверхностными покрытиями являются никелевые или комбинированные — из никеля и меди.
...
Защитные обмазки из асбеста и глины применять в цианистых ваннах нельзя, так как силикаты под влиянием щелочного характера ванны и под действием высокой температуры быстро распадаются.
...
„ Для цементации в соляных ваннах подбирают детали, в которых места, не подлежащие цементации, не нуждаются в тщательной защите, или детали, у которых достаточно уменьшить твердость в отдельных местах отпуском в свинце либо нагреванием. Для местного уменьшения твердости используют индукционный нагрев либо оставляют припуски, которые после цементации, и отпуска устраняют механической обработкой.
...
При цементации в соляной ванне важно, чтобы поверхность деталей была тщательно обработана, даже если в дальнейшем цементованные участки нужно шлифовать. Так как нагревание и охлаждение при цементации в соляной ванне происходит быстро, то детали сложной формы и тонкостенные легко подвергаются короблению,
...
Подвески размещают на стержне, положенном поперек тигля на его края. Сложные детали подвешивают так, чтобы соль легко вытекала из пустот.
...
Перед подвешиванием в соляную ванну детали подогревают в воздушной среде до температуры 300—400° С с образованием плотного слоя окислов, а затем их помещают в соль GS560, нагретую до 650—700° С, а после соли — в ванну для цементации. Этот процесс сокращает до минимума возможность возникновения деформаций и устраняет последствия резкого нагрева. Предварительным нагреванием устраняют опасность попадания в ванну эмульсии, содержащейся в
...
На графиках рис. 59—61 изображена зависимость между временем, температурой и толщиной слоя в свежих ваннах СЗ, С4, С5 или в ваннах с достаточной активностью смеси.
...
При выборе толщины слоя для цементации в солях используют такие же приемы, как и при цементации в твердом карбю
...
ризаторе. Для обработки в соляных ваннах выбирают детали с тонкими слоями. Экономичным является получение слоев толщиной 0,5—0,8 мм. Слои толщиной 0,8—1,2 мм получают цементацией к соляных ваннах в тех случаях, когда нельзя применить другой способ.
...
Последовательность операций после окончания процесса. После цементации, окончание которой проверяют «свидетелем», всю садку на подвесках поднимают из тигля вручную или краном
...
с подвесками переносят на воздух, где детали оставляют для постепенного охлаждения. В связи с различным сокращением объема металла и соли остатки соли отпадают. Поэтому детали охлаждают над металлическими плоскими ящиками, из которых выпавшие остатки соли возвращают в ванну.
...
После охлаждения детали промывают в горячей водяной ванне и сушат. Для этого процесса применяют автоматическую промывочную машину с чистой горячей водой.
...
Закалку выполняют и при иной последовательности работ: садку с подвесками переносят в ванну с маслом, где изделия охлаждают (для лучшего охлаждения применяют циркуляцию масла); затем производят их обезжиривание и промывку для устранения остатков солей.
...
Иногда детали быстро, но осторожно (соль может разбрызгаться) закаливают в воде: мелкие — вместе с подвесками, крупные—каждую отдельно.
...
В некоторых случаях после цементации изделия помещают сразу в расплавленную хлористую ванну для того, чтобы смыть соль и нагреть до необходимой температуры закалки, затем производят изотермическую закалку в селитровой (нитратной) ванне.
...
Очень важно наиболее удобно разместить в цехе цианистую ванну, а также тигельные печи и закалочные ванны. Целесообразно, чтобы закалочные баки передвигались.
...
Закалка деталей, цементованных в соляных ваннах. При цементации в соляных ваннах закаливаемые стали делят на три группы-
...
при температуре от 900 до 930° С применяют непосредственную закалку: из цементующей ванны прямо в воду. При цементации в соляных ваннах этот способ, как легко выполнимый, применяют чаще, чем при цементации в твердом карбюризаторе, особенно при цементации легких деталей с тонким слоем, к качеству которых не предъявляются большие требования.
...
оставляют для охлаждения на воздухе (при соблюдении ранее приведенных правил чистоты), затем нагревают их в закалочной ванне до температуры от 890 до 900° С для получения мелкого зерна в сердцевине и закаливают либо в воде (более крупные детали), либо в жидком закалочном масле (более мелкие детали). Перед второй закалкой детали тщательно обезжиривают, кипятят и сушат; закалку производят с 780° С в воде. Во всех описанных случаях необходимо считаться с деформациями.
...
Детали из сталей этой группы подвергаются при эксплуатации большим нагрузкам, поэтому для них применяют, главным образом, режим двойной закалки.
...
После цементации детали охлаждают на воздухе. Одинарную закалку выполняют при температуре 830—840° С, достигая достаточно хорошего качества сердцевины и слоя.
...
При двойной закалке детали, охлажденные на воздухе, нагревают в закалочной ванне до 880° С, а потом охлаждают в масле, либо без охлаждения подвергают изотермической закалке в ванне с горячей средой (нитратом). Последний режим проводят только для ванны С5; при использовании, например, ванны СЗ, содержащей больше цианида, для промывки всегда используют хлористую ванну.
...
Необходимо подчеркнуть, что для хромистых сталей потенциал науглероживания ванны С5 более благоприятный, чем ванны СЗ, в связи с чем ванна С5 в меньшей степени способствует образованию карбидов по кромкам.
...
После кипячения и сушки выполняют вторую закалку при температуре от 830 до 840° С; однако для стали с содержанием марганца более 0,8% температуру закалки снижают до 800—820° С.
...
Промежуточный отпуск в отпускной соляной ванне или в печи с циркуляцией воздуха, при температуре 650° С после первой закалки применяют только в случае, когда отдельные места детали, которые должны остаться мягкими, подвергают дополнительной обработке.
...
же в ванне для изотермической закалки. Более сложен способ, при котором изделия оставляют для охлаждения на воздухе, а затем снова нагревают и производят закалку с температуры 780—820° С в масле. Для стали с большим содержанием никеля (свыше 3%) проводят после охлаждения двухчасовой промежуточный отпуск при 630° С для того, чтобы уменьшить содержание остаточного аустенита в цементованном слое.
...
Двойную закалку с промежуточным отпуском применяют не часто. После охлаждения цементованной детали на воздухе следует закалка с 860—880° С в масле и промежуточный отпуск в течение 3—4 часов при 610—630°С для устранения остаточного аустенита (для сталей, имеющих более 4°/о никеля, температуры отпуска 550—580°С). Этот режим применяют в тех случаях, когда отдельные места детали, которые должны остаться мягкими, подлежат обработке резанием.
...
Окончательную закалку проводят с 730° С для тонких слоев и с 760—780° С — для слоев толщиной свыше 1 мм. Для стали с большим содержанием никеля целесообразно применить предварительное подстуживание.
...
Изотермическая закалка в ваннах. Вместо закалки в масле фасонных деталей выгодно применять изотермическую закалку в селитровых ваннах с азотнокислой солью, нагретой до 200° С; точка Ms
...
При этом нужно соблюдать определенную осторожность: после ванны СЗ, которая содержит свыше 60% цианида, детали нельзя непосредственно закаливать в ванне с селитрой, так как реакция цианида проходит бурно, и ванна при этом кипит. Поэтому применяют более охлажденную хлористую ванну, содержащую 5% цианида.
...
При серийной и массовой закалке детали закаливают в горячем масле, если изолирующий слой соли не препятствует процессу закалки.
...
Ниже указан основной порядок ухода за соляными ваннами для установления полной технологической надежности процесса, производительности ванн и безопасности работы с ними.
...
Для равномерного нагрева нужно часто вращать тигли в печах с газовым отоплением. Ванну покрывают слоем графита, который постоянно пополняют, так как графит уносится с изделием. Температура ванны не должна превышать 950° С; выше
...
указанной температуры соль становится непригодной. Ванну нельзя загрязнять другими солями, глиной, шамотом и асбестом; ее необходимо чистить регулярно, так как примеси оседают на стены и дно, а также на изделие. Разлитую через края печи соль соскабливают и возвращают в тигель, если она не загрязнена. Подобную операцию выполняют с каплями, разбрызганными и застывшими на воздухе. Футляр гальванометра защищают от попадания соли.
...
Со стекла, предохраняющего гальванометр, несколько раз в день удаляют соляной налет и капли соли. Кроме того, периодически проверяют, не образовалось ли в тигле отверстие, через которое соль может просочиться внутрь печи.
...
Основное внимание уделяют контролю содержания цианида в ванне. Добавкой соли СЗ и присадочных солей удается сохранить постоянство состава ванны.
...
Соль расходуется неравномерно. Часть убывает механически, прилипая к изделиям и попадая в закалочную печь. Эта потеря составляет от 0,25 до 0,5% веса ванны. Потери в тигле иногда в течение одной смены достигают 2—3% веса наполненной ванны. Дальнейшие потери происходят из-за окисления цианидов в цианаты и распада солей. Распад'ограничивают добавлением в соль угольного порошка и подсыпкой в ванну графита. Степень распада устанавливают с помощью простого химического анализа, при котором определяют примерный объем цианида. Недостающее количество цианида добавляют. При ежедневном выполнении такого анализа (его могут проводить вне химической лаборатории сотрудники без специального обучения) и регулярном пополнении ванны солями, потери их сокращаются, и ванна работает удовлетворительно.
...
Химический анализ цианида в ванне. Содержание цианида определяют с помощью титрования раствором азотнокислого серебра, который добавляют к раствору в количестве 1 г растертой пробы из ванны в присутствии индикатора [99]. Титрование производят до постоянного желтоватого помутнения. По количеству потребляемого раствора азотнокислого серебра в 1
...
индикатор — раствор йодистого калия (в 800 см3 воды полностью растворяют 100 г зернистого гидрата окиси натрия и 6 г йодного
...
две колбы с широким горлом вместимостью 300 см3 каждая (в одной растворяется проба из ванны, а в другой фильтруется растворенная проба);
...
Вначале размешивают соляную ванну стальным нагретым стержнем, который погружают в ванну после снятия пленки. Соль, прилипшую к стержню, снимают ударом и затем растирают в растирочной ступке. Отвешивают точно 1 г соли и высыпают ее в первую колбу, наполненную до половины дистиллированной водой. Остатки растертой соли переносят с чашки весов с помощью щеточки. Затем взбалтывают раствор в течение 2 мин. После растворения содержимого ванны раствор отфильтровывают во вторую колбу, в которую добавляют 5 см3 индикатора. В цементующей ванне С5 при растворении остается серо-белый осадок, в то время как в ванне СЗ наблюдается полное растворение.
...
Бюретку заполняют раствором азотнокислого серебра и осторожно его переливают с помощью крана в раствор пробы из ванны (фильтрата) в присутствии индикатора до получения постепенного желтоватого помутнения (титрование). -
...
После окончания анализа добавляют в колбу 50 см3 раствора железного купороса для того, чтобы обезвредить цианид, а затем содержимое выливают в отходы.
...
Количество (в см3) использованного раствора азотнокислого серебра показывает содержание (в °/о) цианидов в ванне. Для исследования ванны СЗ обычно берут 60 см3 этого раствора. С целью экономии серебра пробу из ванны по весу уменьшают вдвое, следовательно, для определения содержания цианидов необходимо количество использованного раствора азотнокислого серебра (в см3) удвоить.
...
Вместо ценного раствора азотнокислого серебра для титрования используют раствор 21,3 г медноаммонийного хлорида Си(1\ГН4)2С14-2Н20. В качестве индикатора берут хорошо растертую смесь из 50 г углекислой натриевой соли, 50 г безводной сернистонатриевой соли и 1 г углесвинцовой соли. Затем берут ложкой приготовленный индикатор в количестве 2,5 г (первую порцию взвешивают, а последующие оценивают на глаз) и добавляют его в раствор анализируемой пробы. Дальнейшее исследование проводят так же, как с раствором азотнокислого серебра.
...
Английские [31] источники рекомендуют для определения содержания цианида использовать раствор серноникелевой аммониевой соли (№504 (МН4)2504• 6Н20 — раствор 1). Ее точно взвешивают (в количестве 20,14 г)
...
воды. В качестве индикатора вместо иодида (раствор 2) применяют раствор диметилглиоксима (в 450 см3 этилалкоголя растворяют 0,5 г диметилглиоксима и добавляют 50 см3 раствора гидрата окиси аммония 1:1).
...
Пополнение ванны. Ванна С5 может содержать почти 10% цианистого натрия (содержание его не должно быть меньше 7%).
...
После проведения химического анализа ванну освежают присадкой соли СЗ (она содержит 80% цианистого натрия). С одной стороны пополняют количество соли, вынесенной из ванны, с другой — возмещают потерю цианистого натрия, вызванную цементацией и распадом. В табл. 13 показано, в каких количествах пополняют ванну С5 солью СЗ. В табл. 14 такие же данные приведены для ванны С4, а в табл. 15 — для ванны СЗ.
...
Для пополнения нестандартных тиглей отмечают содержимое новой ванны (в килограммах) и вычитают из него один процент (например, для ванны с весом содержимого 160 кг, пополнение составит 1%,, или 1,6 кг).
...
соли СЗ и 0,5% соли GS 560 (для приведенного выше примера 1,6X2 = 3,2 кг соли СЗ и 1,6x0,5 = 0,8 кг соли GS560). Затем по данным химического анализа дополняют солью СЗ недостающее содержание цианида (до 60%). Если, например, установлено, что в ванне содержится 50% цианида, то добавляют 4% или 1,6X4 = 6,6 кг соли СЗ.
...
Пополнение ванны С4 солью С4 (по результатам анализа)
...
через которые содержимое ванны просачивается, необходимо содержимое перекачать в резервные тигли или в специально для этой цели подготовленные баки. Содержимое ванн объемом около 100 л переливают подогретым полукруглым черпаком. Для опорожнения больших тиглей применяют вакуумные насосы (рис. 56) и специальные котлы или резервные тигли: на края пустого котяа укладывают крышку с уплотнением, к которой присоединяют трубу, соединенную с насосом. Вакуум, возникающий в котле, способствует перекачиванию соли из наполненного тигля. Обычно, когда вытекает значительное количество соли, устройство работает как сифон; содержимое ванны можно выкачать до любой глубины. На дне остается грязь (окалина, упавшие куски проволоки и т. п.), которую удаляют черпаком.
...
Соль из наполненного котла после затвердения удаляют и переплавляют, а трубы, в которых скопилась грязь, обколачивают. Если соль перекачена в тигель, то новый тигель переносят в печь, а поврежденный очищают и выбрасывают в отходы, так как после ремонта он никогда не бывает надежным.
...
Недостатками указанных ванн являются значительное вспенивание, застывание и трудное освежение. Ванну освежают добавкой 45%-ной смеси цианида кальция (соль ГИПХ) в количестве 3% первоначального веса содержимого тигля через каждые 2 часа.
...
Опасность при работе с ваннами, наполненными цианидами, двойная: во-первых — ядовитость применяемых материалов и, во-вторых,— опасность, связанная с использованием расплавленной соли, имеющей высокую температуру.
...
Основой для безопасной работы с цианидами является чистота на рабочем месте. При работе с солями (наполнение тиглей, опорожнивание тары с солями и т. д.) необходимо использовать рукавицы и фартук.
...
Отработавшие воды, содержащие цианиды, пропускают через нейтрализационный колодец, где свободный цианид оседает под воздействием сернокислого закисного железа или окисляется хлором [77].
...
Цементация в газовой среде известна давно. Этим способом цементовали броневые плиты с конца XIX в. Однако процесс был плохо освоен и экономически невыгоден. При тщательном соблюдении режима получали требуемую толщину слоя (до 20 мм).
...
В начале XX в. светильный газ начали применять для цементации мелких деталей в печах с вращающейся ретортой по патентам Махлетовых [7], [9]; появились сведения и о добавке аммиака.
...
Теоретические предпосылки газовой цементации и, тем более, равновесные состояния газовой среды не были изучены; вопросы решали обычно эмпирически. Если бы газовая цементация была освоена ранее, то она стала бы действенным фактором химико-термической обработки и по своей надежности сравнялась бы с цементацией в твердом карбюризаторе или в расплавленных солях. Газовую цементацию ввели в точном машиностроении, примерно, с 1930 г.; расширился выбор комбинаций газов; были проверены теоретические предпосылки и начаты конструктивные разработки [8], [10], [91]. С 1950 г. газовую цементацию начали широко применять в промышленности и она почти вытеснила цементацию в твердом карбюризаторе.
...
При цементации в твердом карбюризаторе равновесные состояния между цементующими смесями и содержанием углерода в стали теоретически менее интересны; внимание привлек ход химических реакций.
...
Подобно этому и при цементации в расплавленных солях, где химические равновесия зависят от температуры и состава смеси, направление необходимой реакции определяется избытком соответствующего реагента.
...
При газовой цементации устанавливается равновесие между составными частями газовых смесей и поверхностью стали. Здесь принимают во внимание две равновесные системы — систему диссоциации окиси С—С02—СО, которой соответствует обратимая реакция
...
При исследовании указанных систем концентрацию эффективных компонентов, как правило, выражают в объемных процентах или приводят парциальные давления. В последнем случае нет необходимости учитывать неэффективные компоненты.
...
Процессы цементации осуществляют обычно при температуре, соответствующей аустенитному состоянию стали; следует помнить о содержании углерода в аустените. Из диаграммы равновесия Ре — С следует, что наибольшая растворимость углерода в аустените при 1130° С достигает 2,0%; при температуре цементации около 900° С — соответственно меньше. В феррите при 723° С растворяется только 0,025% углерода.
...
В технической практике не исследуются воздействия равновесия изолированных систем, поэтому анализ равновесных состояний не дает объективных данных. В тех случаях, когда трудно точно применить теоретические предпосылки, стараются практически приблизиться к ним; тогда знание теории равновесных систем очень полезно.
...
Равновесие системы С — С02 — СО — (Ы2). Газ с компонентами, соответствующими этому равновесию, практически не применяется. С указанными компонентами мы встречаемся при цементации в твердых карбюризаторах, но в несколько иных условиях; поэтому равновесие представляет интерес. Этот газ можно сравнить с генераторным газом, получаемым при перегонке сухих древесных углей.
...
Для предотвращения реакции, обратной нужному направлению С02+С ^ 2СО, в газовой смеси поддерживают избыток компонента СО; иначе возникает процесс, противоположный цементации. Однако чистый СО обладает малой способностью к
...
На рис. 64 изображено состояние равновесия между смесью СО и С02 и углеродистыми сталями при различном содержании в них углерода. На диаграмме видно, что при температуре 870° С сталь с содержанием 0,20% С находится в равновесии с газовой смесью, состоящей из 19% С02 и 81% СО; при той же
...
Рис. 63. Влияние скорости потока окиси углерода на его распределение углерода по глубине слоя мягкой стали при температуре 950° С (после
...
Рис. 64. Равновесное состояние между смесью СО—С02 и углеродистой сталью с содержанием углерода 0,10—1,0% при различной температуре.
...
ние его в поверхностном слое достигнет 0,6%; сталь с более высоким содержанием углерода с поверхности обезуглероживается до 0,6% углерода.
...
Из закона Гульдберга — Ваага известно, что обратимые реакции характеризуются константами равновесия. В нашем случае можно будет выразить константу равновесия реакции С02 4- С^СО 4- СО следующим образом:
...
При расчете констант равновесия из уравнений, в которых встречается свободный углерод, мы не учитываем действительную величину давления
...
углерода, получившегося от диссоциации окиси углерода; концентрация его свободных атомов в газовой фазе чрезмерно мала и ее невозможно измерить (за исключением опытов, в которых применили радиоактивный углерод). Поэтому заменяем величину давления углерода от диссоциации величиной его термодинамической активности, обозна
...
определяется как отношение парциального давления углерода в испытуемом состоянии к парциальному давлению чистого углерода в стандартном состоянии (в твердом виде), или
...
В приведенной формуле заменяем давление углерода от диссоциации его термодинамической активностью, чем одновременно распространяем действие этой формулы и при избранном стандартном состоянии углерода:
...
следующие реакции получаются из реакций основных, поэтому они не являются существенными для определения окончательного равновесия. Рассмотрим реакцию между углекислым газом и водородом
...
Из уравнения (21) можно вывести третью константу равновесия или, выражая парциальными давлениями,
...
Состояние равновесия в сложной смеси наглядно показывает диаграмма Неймана [84] (рис. 67), где нанесены величины констант равновесия К\ и /<2; Линия аа указывает границу равновесия между смесями, в которых углерод находится либо в составе газа, либо осаждается в свободном состоянии.
...
Газовая смесь Н2 — СН4 с константой равновесия 10 не выделяет сажу до 775° С, но при переходе за температуру 800° С выделение сажи значительно. Смесь с константой равновесия 0,5 не выделяет сажу до 530° С; при повышении температуры сажа выделяется.
...
Каким будет потенциал науглероживания смеси, обладающей константой равновесия 200 для смеси Н2 — СН4 при 925° С?
...
Точка пересечения линии константы (200) и линии температуры (925° С) лежит в области у справа на диаграмме. Получаем потенциал науглероживания 0,2—0,4% С. Для потенциала науглероживания 0,8% при указанной температуре константа равновесия смеси равна 60.
...
Преимущество газовой среды перед солями заключается в возможности регулирования процесса цементации для достижения наиболее целесообразного 'поверхностного науглероживания. Концентрацию углерода на поверхности стали получают 0,7-0,9%.
...
Цементующие газовые среды применяют также для дополнительного науглероживания поверхности стали (обезугле-роженной), если необходимо довести содержание углерода на поверхности до его содержания в сердцевине. Поэтому введено понятие потенциал
...
Из основных формул видно, что науглероживающие среды при многих реакциях освобождают углерод; если он не растворяется в стали, то образуется слой аморфного углерода — сажи, препятствующей нормальному процессу цементации и способствующей загрязнению печи.
...
Многие реакции в газовых смесях ускоряются под влиянием катализаторов. Это имеет значение не только для приготовления газовых смесей, но и для их применения, так как катализаторами могут служить материалы, которые идут на изготовление печи или ее оборудования. Так, например, никель действует как катализатор, особенно при реакциях распада углеводородов, а железо способствует осаждению сажи.
...
Содержание водяных паров в атмосфере является указателем равновесия в соотношении всех составных частей газа. Поэтому, определив содержание влаги, можно судить о науглероживающей способности смеси; это иногда позволяет регулировать устройства, приготовляющие газы. Содержание влаги определяют с помощью точки росы проще и точнее, чем содержание газовых компонентов.
...
какой-либо атмосферы (газовой среды) является температура, при которой блестящая поверхность впервые покрывается туманом выпавшей влаги (блестящую поверхность во избежание нагрева охлаждают соответствующим способом).
...
Теоретическое значение влажности связывают с составом среды, дополняя его рядом различных диаграмм, полученных на
...
практике. Так, диаграмма на рис. 68 показывает, с каким содержанием углерода находится атмосфера, образовавшаяся при сгорании светильного газа в равновесии (или какой ее потенциал науглероживания) при определенных точке росы и температуре.
...
Например, если нужно произвести науглероживание стали, содержащей 0,15% углерода при 870°С до наибольшего поверхностного содержания 0,9% С, следует обратиться к диаграмме. На
...
На практике для цементации применяют различные газовые смеси. Это газы, существующие в природе (природный, болотный или полученный при брожении растительных отходов), выработанные промышленностью и применяемые для отопления (светильный, коксовый и различные виды генераторных газов); углеводороды, образующиеся при синтезе жидких топлив (пропан, бутан) и, наконец, возникающие при распаде органических веществ под влиянием температуры (крекированный газ).
...
Выше было отмечено, что для выбора цементующего газа очень важно, чтобы он распадался не слишком легко, и не образовывал сажу. Поэтому для цементации обычно выбирают «бедные» смеси газов — нейтральные для стали с небольшим содержанием углерода и «богатые» смеси, позволяющие при
...
соответствующей добавке приготовить цементующие и нигроце-ментующие составы, наиболее пригодные для науглероживания; состав должен быть выбран таким, чтобы при цементации не выделялась сажа.
...
Основные составные части цементующих газовых смесей и их значение. Окись углерода — важнейший компонент при цементации в твердом карбюризаторе. Науглероживает достаточно медленно и слабо, так как образует тонкий слой с небольшим содержанием углерода. В газовой среде более полное науглероживание получается при частой смене газа и быстром его потоке [8].
...
Углекислый газ производит окисляющее действие, а следовательно, препятствует цементации.'Надо стремиться к тому, чтобы ь цементующих смесях он не образовывался. Большое количество углекислого газа из смеси стараются удалить.
...
Азот оказывает нейтральное действие. Газ, образованный при сгорании и содержащий много азота, используют в качестве бедного газа для приготовления цементующих смесей.
...
Водород способствует обезуглероживанию, но является важнейшей составной частью, которая в смесях поддерживает необходимое равновесие, особенно в таких смесях, состав которых регулируется по точке росы. В этих смесях по сравнению С
...
Водяной пар способствует обезуглероживанию; в незначительном количестве поддерживает равновесие в смеси. Его содержание влияет на потенциал науглероживания. Так как количество водяного пара зависит от количества водорода и отношения Н2: Н20, то от них зависнет равновесие С02: СО (при большом избытке Н2).
...
Наличие водяного пара в составе отходящих газов является хорошим указателем науглероживающей способности газа.
...
К ним относятся метан (СН4), имеющий 74,81% С, с точкой кипения 164° С, этан (С2Н6), имеющий 79,8% С, с точкой кипения — 93° С, пропан (СзН8), содержащий 81,6% С, с точкой кипения — 38°С, бутан и изобутан с точками кипения +1° и —17° С и с содержанием 82,7% С. Высшие углеводороды при обычной температуре и давлении находятся в жидком состоянии;
...
Большое содержание углерода и быстрота, с какой высшие углеводороды распадаются при нагревании на низшие и углерод, свидетельствуют (если углеводороды присутствуют в газовой смеси в большом количестве) не только об их большой способности к науглероживанию, но и о том, что из смеси будет выделяться сажа.
...
Главные источники технических газов. Природные газы встречаются, в основном, в районах добычи нефти и больших месторождений газа (например, в СССР около Саратова, в США вблизи Питтсбурга у Техасского залива). В Чехословакии природный газ встречается в меньшем количестве, преимущественно в нефтеносной области Годонина, и используется в Южной Моравии.
...
Метан образуется также при тлении растительных отходов в торфяных болотах, но промышленно он не используется. Биологический газ, выделяющийся при брожении растительных отходов и городских сточных вод, содержит 60—70% метана; иногда используется на особых станциях, но имеет небольшое техническое значение.
...
Для непосредственной цементации природный газ используют только в некоторых печах — проходных (непрерывного действия) или барабанных (с вращающейся ретортой); в других условиях он образует много сажи. Из-за большого содержания углерода природный газ является хорошей примесью к бедным газам. Кроме того, он пригоден как топливо для цементационных печей, а после соответствующей обработки (термическое каталитическое разложение) его можно использовать в качестве несущего газа для цементационных и защитных атмосфер.
...
Промышленные газы пропан и бутан образуются в виде вторичных продуктов при обработке нефти как смесь, которая в дальнейшем не делится. Их легко транспортировать в жидком состоянии под давлением в стальных баллонах и можно использовать в качестве теплопроизводительного и богатого углеродом топлива. Для цементации эти газы и их смеси непосредственно не применяют; они выделяют много сажи. Пропан и бутан являются хорошей примесью для бедных газов и пригодны для приготовления смеси, богатой азотом, так как их можно сжигать только с большим избытком воздуха.
...
Светильный и коксовый газы- имеют для европейских стран почти такое же значение, как природный газ для Северной Америки. Это — газовые смеси, которые по способу получения и составу сходны между собой. В состав их входят 40—50% водорода, 30—40% метана, 5—15% окиси углерода, небольшое количество непредельных углеводородов и следы бензола. Содержание азота в них регулируется типом печи и качеством обслуживания. Газы распределяются через разветвленную сеть трубопроводов; они доступны в местах, где нет газовых заводов.
...
Светильный газ принадлежит к самым старейшим цементующим средствам. Он сравнительно беден углеводородами, поэтому не склонен к образованию сажи, как природный газ.
...
Светильный газ применяли для цементации броневых листов и мелких деталей в ротационных печах. Для цементации в современных проходных печах (непрерывного действия) светильный газ, подаваемый из сети трубопроводов, непригоден из-за изменяющегося состава.
...
При соответствующей обработке (каталитическое разложение при нагревании) из светильного газа приготовляют газ, пригодный для цементации в современных камерных шахтных печах.
...
Генераторный газ, полученный в промышленных генераторах, для цементации непригоден. Его состав неустойчив. Газ значительно загрязнен серой, поэтому его необходимо очищать. Кроме того, он способствует коррозии.
...
Для получения газа, пригодного для цементации, используют генераторный газ из древесноугольного генератора особой конструкции, позволяющей точно регулировать процесс газификации. Этот газ не содержит серы. В нем свыше 60% азота, около 25% СО, несколько процентов СОг и водорода, а также следы метана. Газы с большим содержанием окиси углерода не могут служить пригодной цементующей средой, поэтому генераторный газ для цементации применяют после его смеси с компонентами, богатыми углеводородами.
...
Древесноугольный генераторный газ пригоден для цементации только в качестве несущего газа, используемого для небольших устройств.
...
Искусственные газы. Выше мы ознакомились со свойствами и применением для цементации технических газов. Эти газы в исходном состоянии для цементации непригодны и их подвергают обработке для получения менее обогащенных газов, которые при высокой температуре нейтральны к стали.
...
К этим газам добавляют небольшое количество науглероживающего газа или пары жидких веществ, богатых углеродом. Для образования науглероженного слоя достаточно небольшого количества углеводородов или подобных им веществ; большая добавка приводит к образованию сажи.
...
Газ, являющийся основой для цементующей газовой смеси, в реакции принимает небольшое участие, но необходим как разбавляющая и несущая среда для цементующего газа; он называется «несущим газом».
...
Эндотермический газ. Для приготовления этого газа в зависимости от местных условий применяют светильный или при-
...
электрическим током до 1000—1100° С. Тщательно следят за равномерностью состава газа. При расщеплении и сгорании светильного газа образуются водород и окись углерода с небольшими остатками метана и углекислого газа; оба эти газа при исправном регулировании генератора быстро исчезают. Водяной пар образуется в результате соприкосновения со сталью внутри
...
Реторта заканчивается наконечником, в кожухе которого циркулирует охлаждающая вода для быстрого охлаждения газа до температуры ниже 300° С. В противном случае может возникнуть обратная реакция. Эндотермический газ из генератора проходит через холодильник, где охлаждается до температуры помещения. После этого к нему добавляют присадку науглероживающего газа (пропан или свежий светильный газ, иногда еще аммиак) и подают его в цементационную печь.
...
при 1100°С образуется несущий газ, который содержит, кроме азота, почти 20% водорода, 16% окиси углерода, 3% углекислого газа и 40% метана. В генераторе для сжигания пропана (рис. 71) смесь сжигается в камере с катализатором.
...
Газ, образовавшийся при сгорании, подводится через охладитель для смешивания и использования в цементационных печах.
...
Генераторный газ. В качестве несущего газа применяют газ из древесноугольного генератора. Для этой цели изготовляют генераторы, подобные применяемым на грузовых автомобилях. Для получения несущего газа широко применяют два типа дре-весноугольных генераторов, приводимых в действие потоком воздуха (иногда увлажненного) и отапливаемых снаружи (в него подают ограниченное количество воздуха).
...
В качестве топлива в генераторах применяют сухой древесный уголь, раздробленный на куски величиной с орех или яйцо, или угольную пыль.
...
Для выработки несущего газа наиболее пригодны генераторы с внешним отоплением, так как газ, полученный в них, содержит наименьшее количество углекислого газа.
...
Генератор, показанный на рис. 73, снабжен печью с электрическим или газовым обогревом, обеспечивающей нагрев до 900° С. Реторта генератора расположена в печи вертикально для легкого наполнения ее топливом и удаления золы. В реторту с помощью воздуходувки подается определенное количество воздуха.
...
Генераторный газ содержит при этих условиях 33% СО, 0,7% СОг и 1,85% Н2. Для его стабильности важ'но поддерживать .постоянную температуру; чем она выше, тем больше образуется окиси углерода и меньше углекислого газа.
...
При использовании сухого древесного угля газ почти не содержит водяных паров и серы. Для получения 100 м3 газа необходимо 16,5 кг древесного угля. Профильтрованный газ проходит через охладитель в смеситель, где к нему добавляют науглероживающий газ, а затем смесь подают в цементующую печь.
...
В генераторах с внешним отоплением воздух не применяют; в них используют водяной пар для газификации угля. От предшествующего типа по общему устройству эти генераторы не отличаются. В них применяют наивысшую температуру около 1000°С и подводят определенное количество водяного пара или впрыскиваемой воды. Если в генератор не попадают излишки воздуха, то газ практически не содержит азота и состоит почти из одинаковых частей окиси углерода и водорода; в нем обнаруживают следы углекислого газа, метана и воды.
...
Генераторный газ очень чист и перед применением его не следует очищать. Применяется он как несущий и защитный газ. Газом после дополнительной реакции называют генераторный газ из древесноугольного генератора, который пропускают через раскаленные угли для перехода присутствующего в нем углекислого газа в окись углерода. Такой газ применяют скорее в качестве защитного, чем несущего газа.
...
Газовые смеси, полученные при расщеплении органических жидкостей. К органическим жидкостям относят углеводороды или их соединения, которые, кроме углерода и водорода, еще содержат кислород; при нагревании без доступа воздуха они распадаются на простые углеводороды с меньшей молекулой и водород, окись углерода и водяной пар, свободный углерод.
...
Сложные газовые соединения образуются при низких температурах. Способ этот носит название «пиролиза» (разложение при нагревании). Процесс, проходящий при высоких температурах, когда распад распространяется на простые соединения и отдельные элементы, носит название «крекинга» (что соответствует процессу, применяемому в нефтяной промышленности для повышения выхода бензина из нефти). Термическое разложение может быть легко ускорено с помощью использования никеля или железа в качестве катализаторов.
...
Газы, образованные расщеплением органических жидких веществ, подают в цементационные печи в чистом виде или в смеси с другими газами. В некоторых случаях разложение осуществляют непосредственно в цементационной печи (подачу чаще всего производят каплями или впрыскиванием). Преимущество этого процесса заключается в том, что отпадает необходимость контроля состава газовой смеси (состав ее бывает постоянным); это выгодно, если учесть, что дозирование подаваемых веществ весьма затруднено.
...
Это двухкамерная длинная печь, отапливаемая нефтью, светильным газом или электрическими нагревателями. Печь имеет в каждой камере три реторты из жароупорной стали длиной 3,85 м,
...
В трех верхних ретортах пиролизный газ дополнительно подвергают крекированию; реторты действуют постоянно, так как их не нужно часто очищать.
...
этого газа проходит крекирование, а 40% используют непосредственно в смеси с крекированным газом для цементации в печи.
...
Реторты для пиролиза имеют две зоны нагрева: первую зону нагревают по длине 2,5 м до температуры 650° С, а в остальной части (вторая зона)—до 830° С. При пиролизе керосин разлагается, образуя газовую смесь, содержащую смолы и сажу.
...
Газовая смесь имеет следующий состав: 40—55% углеводородов типа С„Н2п+2, 20—23% углеводородов типа СпН2п, 19—22% водорода и 5—6% СО. Часть пиролизного газа, поступающего непосредственно в цементующую смесь, очищают с по-
...
Вторая часть газа поступает в смеси с водяным паром в три верхние реторты для крекирования, где поддерживают температуру 960—970° С. Для ускорения разложения в реторты вкладывают железные трубки (катализатор), с помощью которых увеличивают поверхность.
...
Газ, выходящий из верхних реторт, содержит 10—17% СпН2п+2, 16—20% СО и почти 2% С02, 60% Н2, остаток—азот и кислород. Его очищают так же, как пиролизный газ.
...
Смесь 60% пиролизного газа с 40% крекированного применяют при цементации. Эта смесь содержит 2—5% углеводородов СпН2„+2, 12—16% СО, 10—15% СН4, 60-70% Н2до0,5% 02 и остаток N2.
...
Состав газа и температуру на всех участках тщательно контролируют для быстрого обнаружения нарушения в ходе процесса. Так, например, повышенное содержание С02 и указывает на прогар трубок, а присутствие слишком большого количества углеводородов типа С„Н2п свидетельствует о низкой температуре при пиролизе.
...
Непосредственное разложение правильно составленной жидкости в печи очень удобно при обслуживании и дает хорошие результаты.
...
Первоначально для этого применяли смесь бензола, керосина и других материалов. В Соединенных Штатах Америки применяют жидкость вапокарб. Она состоит из органических веществ, содержащих соединения с кислородом, что позволяет непосредственно получить окончательный газ, который не способствует образованию сажи и обеспечивает хорошее науглероживание. Вапокарб содержит этиловый эфир, диэтиленгликоль и окись этилена.
...
В Чехословакии используют жидкость, называемую «терал». Она состоит из 40% терпентина, 30% безводного этилалкоголя и 30% чистого ацетона. Исследования показали, что алкоголь не должен быть целиком безводным и нужно заменить терпентин, так как его добавляют в процессе цементации [6].
...
При выборе цементующих смесей (готовых или несущего газа с присадкой чистых газов) следят за тем, чтобы приготовление смеси не требовало громоздкого устройства для очистки, которая, кроме того, затрудняет обслуживание и может быть причиной аварий.
...
Очистка необходима при получении газов для защитных атмосфер при термической обработке, которая нуждается в дешевых смесях. Для цементующих смесей стремятся подбирать доброкачественное сырье (древесные угли) или готовый очищенный газ в баллонах.
...
Устранение нежелательных примесей в газах достигается при выборе оптимального процесса очистки. Углекислый газ, например, можно устранить только с помощью спирта или органических веществ (диэтанооламина, тетрамина, дипиперидила и др.), поэтому предпочтение отдают процессам, при которых этот газ возникает в незначительном количестве.
...
Сложно удалять серу независимо от того, получается она в виде продуктов окисления или восстановления. Сернистый ангидрид удаляют вместе с избытком водяных паров от холодного душа, но сероводород можно устранить только фильтрацией через очищающее вещество (гидрат окиси железа). Другие соединения серы улавливают фильтрацией через активные угли. В любом случае выгодно использовать сырье, не содержащее серу.
...
В составе Цементующих газов стремятся избежать Излишнего водяного пара и регулируют процесс так, чтобы пар был в количестве, необходимом для получения нормального науглероживающего потенциала. В случае, если водяной пар образуется в избытке, необходимо его удалить. С помощью холодного душа при +5° С водяной пар удаляют почти до 0,9%. Вбльшее количество влаги можно удалить с помощью замораживания. При —10° С содержание водяного пара уменьшается до 0,25%. На практике вместо замораживания применяют сушку, так как замораживание требует более тщательного наблюдения за процессом.
...
Лучшим средством сушки является силикагель; в газе остается несколько сотых процента его. Силикагель не размягчается в отличие от многих высушивающих химикатов и восстанавливается при высыхании; в этом преимущество препарата.
...
Концентрированную смесь подготавливают смешиванием нескольких газовых смесей. Для жидкостей этот процесс не производят. Для смешивания часто применяют несущий газ и некоторые технические газы (см. табл. 17).
...
Газовая смесь в печь поступает при атмосферном давлении или с превышением его на несколько миллиметров водяного столба. Поэтому из источников газ с большим давлением пропускают через редуктор или удаляют его продувкой из генераторов и подают в печь.
...
Количество проходящего газа измеряют различными измерителями потока; небольшое количество газа — газомерами.
...
Контроль газовых смесей. Очень важным является контроль состава газа. Его выполняют для отдельных составляющих либо е
...
Для химического анализа [46], [59] применяют прибор Орса или его улучшенную модель, которая позволяет определить все основные составляющие части технических газов, за исключением влаги и аммиака; их определяют анализом особой пробы. Для автоматизации контроля газов пригодны некоторые автоматические анализаторы.
...
Физические способы контроля газов основаны на самых различных физических свойствах газов (удельный вес, теплопроводность, трение газоз, их спектр и т. п.). В табл. 18 приведены физические свойства и их показатели для некоторых газов и паров.
...
постоянной величины. Затем определяют охлаждающее воздействие теплого воздуха на платиновую спираль и производят сравнение результатов.
...
Физические приборы конструируют как регистраторы или автоматы, регулирующие смешивание газов согласно выбранному режиму. Для цементации большое значение имеют приборы, регулирующие сгорание газа по точке росы смеси.
...
брехта измеряют относительную влажность воздуха по точке росы. Основная деталь прибора—металлический резервуар с посеребренной передней стенкой, создающей зеркальную поверхность. В резервуар вставлены точный термометр и трубка, соединенная с баллончиком, и налито небольшое количество эфира. Вдуванием
...
Для определения точки росы газовой смеси берут пробу из печи в том месте, где должна быть газовая смесь в равновесии с углеродом, содержащимся в изделии, и затем ее подают непосредственно на зеркальную поверхность стенки. Прибор Ламбрехта пригоден для определения точки росы, лежащей выше 0° С. Для определения низкой точки росы (для очень малых следов влажности в атмосфере) изготовлен прибор, с помощью которого можно точно определить точку росы для атмосферы печи. Прибор размещен в переносном футляре, имеющем два газовых подвода: один — для газа из печи, а другой— для углекислого газа, подводимого из баллона. На футляре прикреплено металлическое зеркало, к которому присоединен термоэлектрический элемент. К передней стенке зеркала подводят газ, и отражение наблюдают через отверстие. Заднюю стенку зеркала охлаждают углекислым газом и наблюдают момент запотевания одновременно с показанием температуры на гальванометре. Так можно определить точку росы до—40° С.
...
При помощи другого прибора влажность газа оценивают по степени ионизации газовой смеси из радиоактивного источника.
...
Влажность оказывает значительное влияние на ионизацию; поэтому достаточно установить содержание влажности по электрической проводимости смеси.
...
Науглероживающий потенциал измеряют по науглероживанию испытуемой смесью контрольных железных образцов. У одного из приборов газ подают на раскаленную электрическим током железную проволоку в продолжение определенного времени. Проволока натянута в стеклянном цилиндре и при на-
...
Рис. 76. Устройство для измерения потенциала науглероживания по Зборжилу (слева — устройство для измерения сопротивления науглероженнон проволоки, справа — трубка с продольно намотанной проволокой).
...
гревании растягивается и прогибается. По величине прогиба судят о температуре (должна быть при каждом измерении одинакова) проволоки. После окончания времени замера ток выключают; измеряют электропроводность проволоки, подвергнутой закалке. Из таблицы, полученной по данным электрического нагрева, устанавливают величину науглероживания проволоки.
...
В Чехословакии инженер Зборжил совместно с сотрудниками исследовательского института VÜMT [115] сконструировал простое устройство для измерения потенциала науглероживания (рис. 76).
...
Устройство состоит из катушки с продольно намотанной тонкой стальной проволокой (с очень малым содержанием углерода); катушку вставляют в трубку. Дно трубки закрывают крышкой со стержнем, проходящим через центр катушки.
...
Трубку помещают в печь, а стержень с катушкой выдвигают из трубки в нагретое пространство с подготовленной газовой средой. В течение 15 мин. проволока науглероживается, а затем катушку снова вставляют в трубку, закрываемую плотно крышкой. В трубке остается проба газовой среды, защищающая проволоку от окисления до закалки. Измеряют электрическое сопротивление проволоки и по определенной шкале устанавливают степень ее науглероживания.
...
На указанных принципах конструируют приборы, работающие автоматически и одновременно регулирующие состав смеси. К ним относят американские приборы «Алнор» и «Кар-ботрол», известные в Чехословакии из специальной литературы.
...
При измерении точки росы из пространства печи берут пробу с помощью трубки из жароупорного материала. При большом содержании влажности предварительно постепенно нагревают трубки прибора и часть воды конденсируется.
...
Измерение температуры производят термопарами. Трубки термопар невозможно защитить от проникновения восстановительной атмосферы к проводам, подвергшимся воздействию науглероживающей среды. Поэтому был изменен состав очень распространенной пирометрической пары хромель — алюмель. К хромелю добавили ниобий, как стабилизирующую присадку, а вместо алюмеля применили сплав никеля с 3% кремния [47]. Эта пара имеет несколько меньшую электродвижущую силу, но больший срок службы в восстановительной атмосфере.
...
Для цементации в газах применяют особые печи, в которых цементационное пространство, заполненное газом, отделено от нагревательного. Цементационное пространство после заполнения изделиями закрывают так, чтобы в рабочее пространство не проникал воздух. Для однокамерных печей это требование выполнить легко, для печей непрерывного действия (муфельных, кольцевых) — сложно.
...
Цементацию в газах выполняют в печах: барабанных1, камерных, муфельных, односадочных и проходных (непрерывного действия), шахтных.
...
Колокольные печи, используемые для азотирования, при цементации не применяют. В камерных и шахтных печах используют вентиляторы для равномерного нагрева и разложения газовой атмосферы.
...
Цементация в барабанных печах. Барабанные печи эксплуатируют уже полстолетия. Конструктивно они практически не изменились со времени выдачи патента Махлету в 1910 г. [4],
...
[7], [8]. Печи применяли для цементации в твердом карбюризаторе, но чаще в них цементовали светильным газом или парами углеводородов (например, из керосина), не разбавленных или разбавленных бедным газом или аммиаком.
...
В барабанной печи (рис. 77, 78) медленно вращается труба (реторта) из жароупорной стали, снабженная фланцами для герметизации. На фланцах размещены крышки, скрепляющиеся хомутами. Через середину крышки и полость хомута проходят трубы подвода и отвода газа. На одной стороне барабана насажен венец шкива для ременной передачи.
...
Печь имеет стальной кожух, выложенный жароупорной и изолирующей футеровкой, отапливается газовыми горелками или электрическим током и размещается на станине, которая позволяет после окончания цементации и освобождения хомутов наклонить печь. Через открытые крышки детали попадают в ванну, расположенную рядом, для закалки.
...
Печь на рис. 79 имеет конструкцию, немного отличающуюся от описанной. Ее кожух имеет одну крышку, к которой присоединен шкив. После передвижения крышки открывается нижнее отверстие, через которое изделия высыпают в подставленную ванну без соприкосновения с воздухом.
...
Выгрузка из барабана происходит с помощью шкива на станине (печь закреплена через ушко в поворотном шарнире), который может немного приподниматься для наклона печи. Печь пригодна для цементации в твердых карбюризаторах и газовой среде. В нагретый от предшествующей операции муфель помещают изделия, и печь приводят в действие. При достижении температуры около 750° С в печь подают цементующий газ, и нагрев продолжают до тех пор, пока не будет достигнута температура цементации 850—900 С. Муфель вращают несколько раз в минуту. Это способствует поддержанию ровной и постоянной температуры (в некоторых печах в муфель вкладывают перегородки). С поверхности деталей постоянно удаляется сажа, что очень важно при использовании богатой цементацией смеси.
...
Цементацию газом в барабанах используют для мелких деталей, которые цементуют на глубину 0,05—0,25 мм. Более глубокая цементация неэкономична, так как процесс становится продолжительным и производительность оборудования снижается. Обычно цементация продолжается несколько меньше часа [15].
...
Изделия закаливают обычно в воде, изредка в масле. При закалке .применяют систему стержней или пирамид; падающие детали рассыпаются, и каждое изделие закаливается отдельно.
...
Этим способом успешно цементуют мелкие изделия: гвозди, булавки, детали точной механики, винты, гайки и мелкие колеса, а также части цепей для велосипедов и мотоциклоп.
...
Цементация в камерных печах. Камерные печи бывают однокамерными (с внутренним муфелем или без него — в зависимости от способа отопления) и проходными (непрерывного действия, кольцевые, толкательные). Конструкция камерных печей появилась в результате усовершенствования печи для цементации твердыми карбюризаторами.
...
Самыми ранними камерными печами для цементации газом были, вероятно, вертикальные глубинные печи с крышкой, в которых цементовали светильным газом броневые листы..
...
Современные камерные печи строят однокамерными различных размеров для цементации мелких, средних и больших деталей, если это экономически выгодно. По внутреннему устрой-, ству печи бывают муфельные и без муфелей.
...
Муфельные печи нагревают любым способом (газовым или жидким топливом, электрическим током), так как камера с изделиями в ней отделена.
...
В печах без муфелей источник тепла отделяют от атмосферы печи. Этого достигают применением трубок излучения, в которых циркулирует газовое топливо или действуют электронагреватели.
...
Изготовление герметичного муфеля из жароупорной стали обходится дорого. Керамический муфель также не оправдывает себя из-за неплотности и хрупкости. Для больших печей поэтому пригодно отопление с помощью трубок из жароупорной стали. В безмуфельных печах можно разместить вентиляторы для искусственной циркуляции. В этом их преимущество перед муфельными печами.
...

Спутник термиста
Новые материалы
Твердые сплавы
Цементация стали
Зварювальні матеріали
Контактная сварка
Термическая обработка в машиностроении: Справочник

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Цементация стали