Unul dintre cele mai comune tipuri de tratare a metalelor este cementarea. În acest articol vom lua în considerare ce este acest proces, caracteristicile sale tehnologice și tipurile.
Cuprins
Ce este cimentarea metalului
Este un proces de tratare chimică folosind temperaturi ridicate. Rezultatul este un material rezistent la uzură deosebit de puternic, mai puțin susceptibil la oboseala metalului.
Procedeul de carburare constă în interacțiunea suprafeței unei piese metalice (de diferite tipuri, de la cele cu conținut scăzut de carbon la cele aliate) cu carbonul. Ca urmare, metalul este îmbogățit cu compuși carbonici. Tratamentul ulterior la temperaturi ridicate duce la întărirea oțelului.
Cimentarea metalului favorizează apariția unui strat dur pe suprafața oțelului. Grosimea stratului este adesea de aproximativ o jumătate de milimetru până la doi milimetri. Aceasta depinde de grosimea piesei în sine. Pentru piesele subțiri, stratul este redus sub valoarea inferioară, în timp ce pentru piesele mari poate depăși doi milimetri.
Trebuie remarcat faptul că logica oricărui proces care implică tratamentul termic chimic al oțelului, care include cimentarea metalului, constă în încălzirea la temperaturi foarte ridicate într-un mediu special (poate fi gazos, solid sau lichid). Efectul termic prelungit asupra metalului duce la o modificare a compoziției oțelului la nivel chimic. Aceasta, la rândul său, duce la o creștere a durității și a rezistenței la uzură a metalului datorită saturației cu carbon. În special, miezul rămâne mai ductil în comparație cu noua carcasă rezultată.
Cementare: metode și tehnologii
Cementarea pieselor de oțel se realizează în medii solide și lichide, există, de asemenea, carburarea cu gaz a oțelului, iar recent procedura se realizează în cuptoare cu vid sub presiunea reziduală controlată a gazului de carburare. Procedura de carburare în sine durează destul de mult timp. Acest lucru se datorează procesului de interacțiune dintre carbon și suprafața oțelului, care durează destul de mult. De obicei, acest proces are loc la o rată de 0,1 mm pe oră.
Dacă ne amintim că o piesă de dimensiuni medii ca urmare a carburării ar trebui să primească un strat superior puternic de 0,8 mm sau mai mult, putem calcula aproximativ timpul necesar pentru finalizarea completă a procedurii, care va fi de cel puțin opt ore.
Cementarea oțelului este o procedură care necesită medii speciale pentru proces, care există în diferite variante și tipuri. Mediile, în special, pot fi:
- gazoase;
- păstoase;
- solide;
- sub formă de soluții electrolitice;
- sub formă de pat fluidizat.
Cementarea oțelului în mediu solid
Să luăm în considerare particularitățile de realizare a cimentării metalului într-un mediu solid. De obicei, pentru cimentarea oțelului în acest caz, se utilizează un amestec special, care include cărbune și diverse elemente chimice, în special bariu, sodiu sau calciu. Toate ingredientele sunt bine pulverizate și apoi cernute pentru a elimina particulele deosebit de fine.
Cementarea metalului este un proces care necesită o pregătire atentă. După ce ingredientele sunt pregătite, acestea sunt amestecate, acest lucru evitând pătarea produsului după finalizarea procedurii. Amestecarea se face prin diferite metode. Astfel, toate componentele pot fi amestecate în formă uscată, acest lucru se face foarte atent. A doua metodă implică dizolvarea sărurilor în apă, după care soluția rezultată este turnată peste cărbune. În continuare, acesta este uscat, umiditatea finală nu trebuie să depășească șapte procente. A doua metodă este considerată a fi de calitate superioară, deoarece amestecul final este mai uniform.
Cementarea oțelului la domiciliu, ca și în condițiile de producție, se realizează în cutii speciale cu un mediu deja pregătit. Pentru a îmbunătăți calitatea procesului și a reduce timpul necesar pentru încălzirea cutiilor, acestea sunt realizate, încercând să se apropie cât mai mult posibil de configurația piesei care urmează să fie tratată. Cu toate acestea, astfel de tehnici sunt utilizate de obicei într-un mediu de producție.
La domiciliu, se folosesc lăzi standard cu dimensiuni tipice. Materialul sertarelor este de obicei oțel, rezistent la temperaturi ridicate, mai rar — aliaje speciale.
Procedura de chituire a metalelor
După ce am considerat ce este chitul metalic, este necesar să vorbim despre procesul său, care constă din mai multe etape:
- Piesele de oțel sunt plasate în lăzi, turnând mediul pregătit peste ele.
- Lăzile sunt plasate într-un cuptor încălzit, acoperite cu lut rezistent la căldură.
- Lăzile sunt încălzite într-un mod special numit încălzire prin trecere, care permite atingerea unei temperaturi de șapte sute și opt sute de grade Celsius.
Temperatura este apoi crescută la nouă sute de grade și peste, ceea ce începe procesul de cimentare a oțelului.
