Способы цементации металлических деталей и заготовок

Цементация, другими словами науглероживание, является одним из самых эффективных методов металлообработки, благодаря которому происходит улучшение таких свойств рабочих поверхностей деталей механизмов и машин, как твердость, не ухудшая механических свойств внутренних слоев обрабатываемых деталей. Так как увеличение содержания углерода ограничивается поверхностным слоем, в результате твердый слой образуется только на поверхности детали. Управляя параметрами процесса цементации, увеличивая количественный состав углерода до необходимой концентрации в поверхностном слое, имеется возможность доводить твердость рабочей поверхности до требуемых параметров. 

В зависимости от способа науглероживания поверхности металлических деталей различают следующие основные методы цементации:

• Твердая или пакетная цементация – одна из самых простых и доступных технологий, при которой металлическая заготовка нагревается в печи вместе с твердым углеродистым материалом в виде угольных брикетов. Несмотря на достаточно большой временной цикл, метод пакетной цементации применяется для нанесения покрытий на такие детали, как крупные шестерни, валы, лопатки турбин, ножи и другие сборочные единицы.
• Вакуумная цементация происходит за счет диффузии углерода в печи низкого давления или вакуумной под воздействием пропана, который распадается на водород и углерод. Углерод при низком давлении поглощается легко и при более низких температурах, процесс поддается легкому и точному управлению, отличается чистотой поверхности, более низкими затратами на выполнение вакуумной цементации, чем при проведении цементации другими методами. Данный способ применяется для нанесения твердых покрытий на прецизионные инструменты, зубчатые колеса и детали сложной конфигурации.
• Жидкая цементация (цианирование) проводится в ваннах с расплавленной солью на основе углерода, в основном цианидом натрия. Процесс происходит при температуре 850–950 °C и, хотя является самым быстрым из всех процессов цементации, требует соблюдения жестких мер предосторожности из-за высокой токсичности реагентов.
• Газовая цементация выполняется путем подачи цементирующего газа, как правило метана или пропана, в присутствии расчетного количества атмосферного воздуха в печь, нагретую до температуры порядка 925 °C. Процесс используется для массового производства таких деталей, как коленчатые валы двигателей.

Специалисты Опытного завода спецэлектрометаллургии, в тесной кооперации со структурными подразделениями головного предприятия, внедряют передовые и эффективные технологические процессы в производство. На предприятии накоплен огромный опыт проектирования и изготовления высокотехнологичного оборудования для выполнения металлообработки деталей и заготовок с применением вакуумного оборудования.