Хімічно-термічна обробка сталевих виливків означає розміщення виливків в активному середовищі при певній температурі для збереження тепла, щоб один або кілька хімічних елементів могли проникнути на поверхню.Хіміко-термічна обробка може змінити хімічний склад, металографічну структуру і механічні властивості поверхні виливка.Зазвичай використовувані процеси хімічної термічної обробки включають цементацію, азотування, карбонітрування, борування та металізацію.При хіміко-термічній обробці виливків слід всебічно враховувати форму, розміри, стан поверхні, термічну обробку поверхні виливка.
1. Цементація
Науглерожування означає нагрівання та ізоляцію виливка в середовищі для науглерожування, а потім проникнення атомів вуглецю на поверхню.Основною метою цементації є збільшення вмісту вуглецю на поверхні виливка, утворюючи при цьому певний градієнт вмісту вуглецю у виливку.Вміст вуглецю в науглерожуваній сталі зазвичай становить 0,1%-0,25%, щоб забезпечити достатню в'язкість і міцність серцевини виливка.
Твердість поверхні цементованого шару зазвичай становить 56HRC-63HRC.Металографічна структура цементованого шару являє собою дрібний голчастий мартенсит + невелика кількість залишкового аустеніту та рівномірно розподілених гранульованих карбідів.Мережні карбіди не допускаються, а об'ємна частка залишкового аустеніту зазвичай не перевищує 15%-20%.
Твердість серцевини виливка після цементації зазвичай становить 30HRC-45HRC.Металографічна структура серцевини має бути низьковуглецевим мартенситом або нижчим бейнітом.Не допускається наявність масивного або осадженого фериту вздовж межі зерен.
У реальному виробництві існує три поширених способи цементації: тверда цементація, рідка цементація та газова цементація.
2. Азотування
Азотування відноситься до процесу термічної обробки, який просочує атоми азоту на поверхню виливка.Азотування, як правило, виконується при температурі нижче Ac1, і його основною метою є підвищення твердості, зносостійкості, втомної міцності, стійкості до задирів і стійкості до атмосферної корозії поверхні лиття.Азотування сталевих виливків зазвичай проводять при 480-580 °C.Виливки, що містять алюміній, хром, титан, молібден і вольфрам, такі як низьколегована сталь, нержавіюча сталь і гарячеформована інструментальна сталь, придатні для азотування.
Для того, щоб серцевина виливка мала необхідні механічні властивості та металографічну структуру, а також щоб зменшити деформацію після азотування, потрібна попередня обробка перед азотуванням.Для конструкційної сталі необхідна обробка загартуванням і відпуском перед азотуванням, щоб отримати однорідну та тонку відпущену структуру сорбіту;для виливків, які легко деформуються під час обробки азотуванням, також необхідна обробка відпалом для зняття напруги після загартування та відпустки;для виливків з нержавіючої сталі та жаростійкої сталі, як правило, можна гартувати та відпускати для покращення структури та міцності;для аустенітної нержавіючої сталі можна використовувати термообробку розчином.
Час публікації: 21 липня 2021 р