Сврха карбуризације гаса
Карбуризација гасом има за циљ да повећа садржај угљеника и успостави градијент концентрације угљеника на површини челичних делова. То је процес хемијске топлотне обраде где се челични делови загревају и држе у медијуму за карбуризацију како би се омогућило да атоми угљеника дифундују у површину. Челици за наугљичење обично укључују обичне угљеничне челике, високо-квалитетне угљеничне конструкцијске челике, ниско-легиране конструкцијске челике и К235 челик.
Главне предности карбуризације гасом су следеће:
1. Однос мешавине гаса је у основи стабилан унутар одређеног опсега, а може се постићи контрола атмосфере, што олакшава контролу квалитета производа.
2. Брзина карбуризације је релативно велика (0,2 мм/х), што резултира кратким производним циклусом, отприлике упола мање времена потребног за чврсто наугљичење.
3. Погодан је за масовну производњу, применљив је и на пећи за континуалну топлотну обраду (као што су индустријске пећи са транспортном траком и индустријске пећи типа потискивач-) и на серијске пећи за наугљичење (као што су пећи за топлотну обраду типа јаме- и пећи за хоризонталну топлотну обраду и континуалну производњу аутомобила са механичким механизмом).
4. Услови рада су добри; радни предмети се могу загревати директно без стављања у контејнере, што значајно побољшава продуктивност рада и смањује интензитет рада.
Пред{0}}Припрема за пећ
1. Површина радних предмета за карбуризацију не сме бити рђе, прљавштине, пукотина, огреботина и других недостатака.
2. За области радног предмета које не захтевају наугљичење: може се применити или бакрено полагање или премаз против-угљичења; алтернативно, угљенисани слој се може машински одвојити након карбуризације. Дебљина бакра треба да буде најмање 0,03 мм; дебљина премаза против-угљиковања треба да буде најмање 0,3 мм, при чему је потребан густ премаз.
3. За наугљичење-угљиковањем: агенси за карбуризацију су обично метанол (за гас носач) и керозин/ацетон/етил ацетат (за обогаћивање гаса). Карбуризација у контролисаној атмосфери (друге методе) се може користити ако услови дозвољавају. Да би се постигао-квалитетни наугљичење и смањила чађа, пожељнији је ваздухопловни керозин-напајање.
4. Припремите узорке за испитивање и средње узорке за испитивање. Испитне узорке треба узети из исте серије делова, без рђе или уља на њиховим површинама. Средњи узорци за испитивање су углавном челичне шипке Φ10мм×10.
Операција карбуризације
1. Прегледајте опрему пре пуштања у рад пећи (погледајте радне процедуре за пећи за наугљичење у јами{1}}).
2. Извршите карбуризацију лонца пећи у складу са процесним документима, на основу времена застоја пећи и услова лонца пећи. Време карбуризације за нове лонце пећи је обично 6-12 сати; за коришћене лонце за пећ, отприлике 2-4 сата.
3. Учитавање пећи:
а. Учитајте радне комаде од истог материјала, истих техничких захтева за карбуризовани слој и исте методе термичке обраде након{1}}угљичења у истој пећи. Ставите узорке за тестирање на репрезентативне положаје у корпи. Количина утовара и висина по пећи не смеју да пређу максималне границе одређене опремом.
б. Да бисте обезбедили несметану циркулацију атмосфере за наугљичење и равномерне наугљеничне слојеве, одржавајте размак од више од 5 мм (и по дужини и попречно) између радних комада.
ц. Када стављате корпе у пећ, поставите их вертикално; слојеви корпи треба да буду уредни без празнина. У исто време суспендујте и поставите штап узорка за средњи тест.
д. Након утовара радних комада, добро затворите поклопац пећи (није дозвољено цурење ваздуха). Након додавања агенса за карбуризацију, одржавајте притисак у пећи на 196-490Па. Запалити издувни гас, са висином пламена од 200-300мм.
Наугљичење челика и термичка обрада након{0}}угљичења
Процес карбуризације је углавном погодан за ниско{0}}челике са ниским садржајем угљеника и ниско{1}}легиране челике, чији се садржај угљеника обично контролише у опсегу од 0,1%-0,25%. Током карбуризације, додају се легирајући елементи као што су Цр, Ни, Мн, Ти и Мо да би се побољшала пермеабилност челика, побољшала величина зрна, повећала отпорност на прегревање и побољшала жилавост језгра. Уобичајени типови челика за карбуризацију укључују челике ниске{9}}челике као што су 15 и 20, средње{12}}челике као што су 20ЦрМн и 20ЦрМнТи и челике високе чврстоће као што је 12Цр2Ни4А.
Након карбуризације, радни предмет треба да се подвргне термичкој обради да би се додатно побољшале његове перформансе. Овај корак има за циљ да ојача тврдоћу и отпорност на хабање површине карбуризованог слоја, док истовремено повећава снагу и жилавост језгра, оптимизује структуру зрна и смањује садржај мрежних карбида и задржаног аустенита. Неколико најчешће коришћених метода термичке обраде након-угљичења је описано у наставку:
1. Директно гашење: Након карбуризације, радни предмет се хлади у пећи до температурног опсега од 760-860 степени, а затим директно каљен. Овај метод поједностављује кораке загревања и хлађења, побољшава ефикасност производње и смањује ризик од деформације, оксидације и декарбонизације површине дела. Међутим, треба напоменути да директно гашење можда није погодно за делове са инхерентно крупним зрнима или обратке са прекомерно високом површинском концентрацијом угљеника, јер то може довести до таложења карбида дуж граница зрна аустенита током претходног хлађења, повећавајући крхкост.
2. Појединачно гашење: Након спорог хлађења након карбуризације, радни предмет се поново загрева изнад критичне температуре за гашење. За делове који захтевају велику чврстоћу језгра, температура грејања за једно гашење треба да буде виша од Ац3. За делове који нису јако оптерећени али захтевају висок квалитет површине, температуру гашења треба изабрати на 30-50 степени изнад Ац1 да би се рафинисала површинска зрна уз задржавање оригиналних особина структуре језгра.
3. Двоструко гашење: За типове челика са изузетно високим захтевима за механичким својствима или инхерентно крупним зрнима, препоручује се двоструки процес гашења. Први процес гашења има за циљ да оптимизује микроструктуру језгра, при чему се температура загревања контролише на 30-50 степени изнад Ац3; други процес гашења се фокусира на оплемењивање површинске микроструктуре, постизање фино зрнастог мартензита и равномерно распоређених зрнастих секундарних карбида загревањем на 30-50 степени изнад Ац1.
