Науглероживание - это процесс термической обработки, который включает в себя добавление углерода на поверхность и под поверхность низкоуглеродистой стали для повышения ее твердости, износостойкости и усталостной прочности. Это достигается путем воздействия на сталь атмосферы с высоким содержанием углерода при высоких температурах, что позволяет углероду диффундировать в металл. Процесс завершается закалкой стали, которая фиксирует углерод на месте, в результате чего образуется упрочненный поверхностный слой.
Подробное объяснение:
-
Назначение и механизм:
-
Науглероживание в основном используется для повышения поверхностной твердости низкоуглеродистых сталей, содержание углерода в которых обычно составляет от 0,05% до 0,3%. Процесс включает в себя нагрев стальных деталей до высоких температур, обычно от 1200°F до 1600°F (650°C - 870°C), в среде, богатой углеродом. Это может быть газовая атмосфера (традиционное науглероживание) или вакуум (науглероживание под низким давлением). Высокая температура позволяет углероду диффундировать в поверхность стали, обогащая ее углеродом и тем самым повышая ее твердость.
- Разновидности процесса:Традиционное науглероживание:
- При этом используется науглероживающая печь, в которой вся деталь подвергается воздействию атмосферы, богатой углеродом. Незакаленные участки могут быть защищены с помощью краски, препятствующей образованию углерода.Вакуумное (низкого давления) науглероживание:
-
Это альтернативный метод, при котором процесс осуществляется в вакуумной печи с использованием ацетилена в качестве науглероживающего газа. Этот метод является экологически чистым, поскольку не выделяет CO2, и обеспечивает точный контроль над процессом науглероживания.Преимущества и применение:
-
Науглероживание не только повышает твердость стальной поверхности, но и значительно увеличивает ее износостойкость и усталостную прочность. Это делает его идеальным для применения в тех областях, где детали подвергаются высоким нагрузкам и износу, например, шестерни, валы и подшипники. Процесс особенно полезен для сложных деталей, требующих равномерной твердости по всей поверхности.
-
Обработка после науглероживания:
После науглероживания сталь обычно закаливают в масле или воде для быстрого охлаждения. Такое быстрое охлаждение помогает зафиксировать рассеянный углерод в структуре стали, обеспечивая сохранение твердости, достигнутой в процессе науглероживания. После закалки часто проводится отпуск, чтобы уменьшить хрупкость, которая могла появиться в процессе закалки.
Материалы и оборудование:
