Цементация это: Цементация сталей

Содержание

Цементация сталей

Цементация – это насыщение поверхностного слоя изделия углеродом с целью повышения твёрдости и износостойкости при сохранении вязкости сердцевины.

Температуру для цементации заготовки выбираю исходя из того, насколько требуется её науглероживание. Она колеблется в диапазоне 800-950 градусов цельсия.

Для науглероживания металла на 0,1 мм требуется примерно 1 час.

Цементации обычно подвергаются легированные стали и стали с содержанием углерода до 0,25%

Глубина цементированной зоны составляет 0,3-2,5 мм, но для достижения оптимальных свойств сталь цементируют примерно на 1,5-2,6 мм.

На рис. 1 представлено схематическое изображение цементированной стали.

Цементацию производят в твёрдой, газообразной и жидкой среде.

Для цементации в твёрдой среде используют карбюризаторы (углеродосодержащие вещества). Они способны отдавать углерод материалам, которые расположены рядом, но для этого необходима высокая температура.

Наиболее простыми и популярными карбюризаторами являются дубовый и берёзовый уголь.

Уголь дробится на мелкие фракции, размер которых не должен превышать 10мм. После измельчения уголь смешивают с солью угольной кислоты из любого металла щелочной группы

Рис. 1. Структура цементированной стали

. Процентное содержание угля в составе должно быть около 90%.

Существуют два способа приготовления рабочей смеси:

Уголь перемешивают с солью для более качественной цементации.

Уголь пропитывают соляным раствором и высушивают. Данный способ приготовления смеси более эффективен.

Процесс цементации стали можно представить в следующем виде:

Цементируемые детали помещают в железный ящик с угольным составом;

Герметизированный ящик подают в заранее подогретую до 700-800 градусов цельсия печь;

Далее температуру в печи увеличивают до 800-950 градусов цельсия. При данной температуре происходит внедрение атомов углерода в заготовку;

Длительность выдерживания зависит от толщины, которая требуется.

На рис. 2 представлено схематическое изображение цементационного ящика с заготовками.

Рис. 2. Цементационный ящик с деталями

Жидкая среда – это раствор карбонатных солей щелочных металлов с низкой температурой плавления.

В данном методе температура, в которой происходит цементация, составляет 850 градусов цельсия. Деталь погружают в раствор и выдерживается около трёх часов.

Данный метод отличается сравнительно небольшим насыщенным слоем, не превышающим 0,5 мм.

Достоинством данного метода является то, что обработанные детали имеют незначительную деформацию, а также возможна их закалка без промежуточного этапа, нельзя не учитывать то, что данный метод обеспечивает высокую скорость реакции и равномерное покрытие стали.

На рис. 3 мы видим деталь, опущенную в рабочий раствор.

Рис. 3. Цементация металла в жидкой среде

Цементацию в газовой среде применяют в массовом производстве деталей.

При таком виде обработки углерод не проникает глубже 2 мм.

Рабочим веществом служат искусственные или природные газы с высоким содержанием углерода.

Для получения насыщенного слоя глубиной 1,2 мм требуется 15 часов при температуре 900 градусов цельсия.

Технологический процесс цементации стали можно представить в следующем виде:

Изделие, подвергаемое цементации, помещается в печь.

Температура в печи поднимается до 910-950 градусов цельсия.

Производится подача газа в печь.

Выдержка изделия в газовой среде.

Для ускорения процесса температуру могут поднимать, так при увеличении температуры до 1000 градусов цельсия, можно получить науглероженный слой 1,2 мм за 8 часов.

На рис. 4 изображен схематический процесс цементации стали в газовой среде.

Рис. 4. Схема процесса газовой цементации

Таким образом, ознакомившись с процессом цементации более детально, можно сделать вывод, что цементация является самой важной составляющей в процессе обработки сталей.

Как осуществляется газовая цементация стали?

Цементация – это технология насыщения поверхности стального изделия углеродом. Цементация применяется в случаях, когда по условиям эксплуатации деталей и механизмов необходимо чтобы изделие имело очень твердую поверхность и «вязкую» сердцевину.

СодержаниеСвернуть

Технология цементации стали
Газовая цементация стали
Особенности технологии газовой цементации
Преимущества цементации в газовом карбюризаторе
Недостатки цементации в газовом карбюризаторе

Технология цементации стали

Существует несколько видов цементации стали, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки:

Цементация в твердой среде;
Цементация в газовой среде;
Цементация в кипящем слое эндогаза с добавкой метана;
Цементация в растворе электролита.

Основными видами цементации являются процессы, идущие в твердом и газовом карбюризаторе. Как уже было сказано, цель данной операции – «насытить» поверхностный слой изделия из стали углеродом до содержания 0,75-1,25%. Далее изделие подвергается термообработке: закалке и отпуску.

Обработанная таким образом деталь обладает высокой износостойкостью поверхностного слоя и способностью воспринимать знакопеременные нагрузки. Цементации подвергают следующие детали машин и механизмов: коленчатые валы, оси, цапфы подшипников, плунжеры, толкатели и другие детали, работающие в тяжелых условиях знакопеременных и истирающих нагрузок.

Процесс насыщения поверхностного слоя углеродом идет со скоростью примерно 0,1 миллиметр за час выдержки в среде с высоким содержанием свободного углерода. Учитывая, что для большинства изделий необходимо получить упрочненный слой не менее 0,7 мм, цементацию стали можно охарактеризовать как «длительный процесс».

Цементации подвергаются изделия, изготовленные из легированных сталей с содержанием собственного углерода от 0,15 до 0,25%, способные к упрочнению поверхностного слоя и сохранению «вязкости» сердцевины после закалки.

Газовая цементация стали

Технология газовой цементации стали разработана и реализована русским П.П. Аносовым в 1837 году на Златоустовском металлургическом заводе. В этом случае процесс насыщения углеродом происходит в герметичных муфельных печах при температуре 930-1050 градусов Цельсия, в среде газов содержащих свободный углерод. Это такие газообразные среды как: метан, светильного газ или газ, образующийся в процессе пиролиза керосина, бензола или машинного масла.

Особенности технологии газовой цементации

Газовая цементация, является преимущественной технологией в крупносерийном и массовом производстве. С помощью газовой цементации можно достигнуть значительной глубины насыщения углеродом (от 0,5 до 2 миллиметров).

Различают стандартную цементацию (процесс идет при температуре 950 градусов Цельсия) и ускоренную цементацию – при температуре 1000-1050 градусов Цельсия. Увеличением температуры процесса можно достичь двукратного уменьшения времени насыщения углеродом (со стандартных 15 часов до «ускоренных» 8 часов).

Преимущества цементации в газовом карбюризаторе

Значительное увеличение производительности за счет отсутствия промежуточной операции упаковки деталей в ящики и отсутствия необходимости прогрева ящиков;
Значительное сокращение трудозатрат и производственных площадей;
Имеется возможность регулирования хода процесса и получения насыщенного слоя необходимой глубины и «процентности» углерода;
Отсутствие деформации насыщаемых изделий;
Возможность проведения термообработки изделий сразу после окончания цементации;
Возможность частичной механизации и автоматизации процесса.

Недостатки цементации в газовом карбюризаторе

Применяется более сложное и соответственно более дорогостоящее оборудование;
Необходимость в высококвалифицированном (более дорогом) обслуживающем персонале;
Сложность эксплуатации цементационных печей;
Повышенные требования Техники Безопасности.

Что такое цементация? — Определение из Trenchlesspedia

Что означает цементация?

Цементирование нефтяной скважины представляет собой процесс приготовления водно-цементного раствора и заливки его в обсадную трубу на требуемую глубину в скважине. Цементирование нефтяных скважин может выполняться по разным причинам, например, для изоляции зон для изоляции углеводородных и водоносных пластов или для изоляции зон поглощения. Цементация также может быть выполнена для создания гидравлического уплотнения и предотвращения перемещения жидкости вверх по кольцевому пространству между обсадной колонной и стволом скважины, а также для защиты обсадной колонны от ее опирания на стенку ствола скважины.

Бестраншейная экспедиция Объясняет цементирование

Цементирование бывает двух видов: первичное цементирование выполняется сразу после спуска обсадной колонны; вторичное цементирование относится к любой другой операции, требующей закачки цемента в скважину либо на этапе бурения, либо на этапе добычи. Поскольку нефтяные и газовые скважины бурятся поэтапно, каждая ступень закрепляется опускающимися обсадными трубами, поддерживаемыми центраторами. Затрубное пространство между обсадной трубой и стенкой скважины цементируется водоцементным раствором, замешанным до необходимой густоты. Цементация помогает склеивать и поддерживать обсадную колонну и защищать ее от коррозии, изолировать зоны, через которые может происходить утечка и загрязнять подземные воды, а также ограничивает перемещение жидкости между пластами.

Поделись этим термином

Связанные термины

Цементная пробка
Шлам
Корпус
Центратор

Грязевая стена
Точка корпуса
Центратор кожуха
Цементированный грунт

Актуальные статьи

Бестраншейное строительство

Понимание 4 этапов исследования места

Бестраншейная реабилитация

5 лучших способов соединения труб, на которые всегда можно положиться

Бестраншейная реабилитация

Как узнать, есть ли в вашем доме асбестоцементные трубы

Горизонтально-направленное бурение

Что такое горизонтально-направленное бурение?

Цементация Определение и значение | Dictionary.

com

Игры
Рекомендуемые
Поп-культура
Советы по написанию

[see-muhn-tey-shuhn, -men-, sem-uhn-]

См. синонимы для цементация на Thesaurus.com

существительное

акт, процесс или результат цементирования.
Металлургия. нагревание двух соприкасающихся веществ с целью вызвать некоторое изменение в одном из них, особенно образование стали путем нагревания железа в порошкообразном древесном угле.

Происхождение цементации

Впервые указано в 1585–1595 гг.; цемент + -ация

Слова Рядом цементация

celtuce
celure
CEMA
cembalo
цемент
цементация
цементит
цементит
бетономешалка
цементная сталь
цемент

Как использовать цементацию в предложении

Если цементация продолжается слишком долго, сталь приобретает темноватый излом, она более легкоплавкая, и не умеет сваривать.
Наставления по курсу экспериментальной философии, включая химию | Джозеф Пристли
Переносится в резервуары, содержащие куски старого железа; таким образом сульфат разлагается на медь цементации .
Словарь искусств, мануфактур и шахт | Андрей Юр
Покрыта черными волдырями, как сталь цементация ; откуда он получил название пузырчатой меди.
Словарь искусств, мануфактур и шахт | Эндрю Юр
Это простой способ изготовления стального литья без предварительной цементации чугуна.
Словарь искусств, мануфактур и шахт | Эндрю Юр
В результате взрыва, закаленного в начале, руда хорошо прокаливается и частично восстанавливается путем цементации .
Словарь искусств, мануфактур и шахт | Эндрю Юр

Определения Британского словаря цементации

цементация

/ (ˌsiːmɛnˈteɪʃən) /