Улучшение применяется для измельчения структуры, а также для получения наилучшего сочетания прочности и вязкости конструкционной стали, главным образом легированной.

8. Патентирование

Патентирование заключается в нагреве стальной проволоки или ленты до температуры выше А с последующим охлаждением в течение определенного времени в свинцовой или соляной ванне при температуре 450-550° С. Применяют с целью создания однородной феррито-цементит-ной смеси, обеспечивающей высокие механические свойства при последующем волочении.

ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ

Химико-термическая обработка заключается в нагреве изделия до заданной температуры в специально выбранной химически активной среде, выделяющей при нагреве атомарный углерод, азот и другие элементы. В результате взаимодействия со средой поверхность изделия изменяет свой химический состав.

Изделия, прошедшие химико-термическую обработку, в зависимости от вида обработки приобретают поверхностную твердость, повышенную сопротивляемость коррозии, жаростойкость, износостойкость, а также способность закаливаться.

1. Цементация

Процесс цементации заключается в насыщении поверхностного слоя стали углеродом. Выделение атомарного углерода происходит:

1. При твердой цементации по реакции

Присутствующие в твердом карбюризаторе углекислые соли ускоряют процесс цементации, увеличивая количество окиси углерода по реакции

ВаСОз - ВаО -f COj; СО2 -f С = 2СО.

2. При газовой цементации по реакции

СН4;;2Н2-Ь С.

Цементованные изделия после закалки приобретают весьма высокую твердость поверхностного слоя, сохраняя вязкую сердцевину.

Цементации подвергаются изделия из углеродистой и легированной сталей с содержанием углерода до 0,25%. Для изделий массивных несложной формы и изделий, у которых требуется повышенная прочность сердцевины, можно применять сталь с содержанием углерода до 0,3- 0,4%.

В практике заводов находит применение цементация инструментальных, по преимуществу легированных хромистых сталей, закаливаемых в масле. Цементации подвергаются штампы для холодной штамповки несложной формы, вытяжные и т. п. В результате цементации резко повышается износоустойчивость этого инструмента.

Цементованный инструмент не рекомендуется подвергать шлифовке, так как наиболее ценный в части изнссоустойчивости слой - поверхностный-будет снят. Режим цементации обычный, глубина слоя в пределах 1 хм. Процесс закалки следует производить осторожно, соблюдая все правила предосторожности против коробления и обезуглероживания. Температура закалки 800-820° С. Отпуск низкотемпературный.

Цементация в твердом карбюризаторе. Состав карбюризаторов (в % по весу) приведен ниже.

Влажность карбюризатора не должна превышать 5-7%. Для цементации применяют смесь из 20-30-процентного свежего карбюризатора и 70-80% отработавшего. Цементуемые изделия должны быть сухими и очищенными от окалины, ржавчины, грязи, масла и т. п. Для упаковки применяют ящики из жаростойкой стали, а при ее отсутствии - из обычной конструкционной стали, толщина стенки ящика 4-6 мм. Форма ящиков по возможности должна приближаться к форме цементуемого изделия. При упаковке изделий в ящики расстояние между ними, а также между стенками ящика и изделиями должно быть не менее 10-15 мм.

Обмазку ящика производят смесью из двух частей огнеупорной глины и одной части речного песка, разведенных водОй до тестообразного состояния.

Ящик устанавливается в нагретую до требуемой температуры печь.

Для получения одинакового по глубине цементационного слоя всех изделий при 780-800° С ящик следует прогресть насквозь, после чего поднять температуру до 900-950° С, и момент прогрева считать за начало выдержки при цементации (табл. 79).

Таблица 79

Ориентировочная продолжительность выдериосн для получения заданной глубины слоя при цементации твердым карбюризатором. Температура цементации 900-950С

Глубина цементованного слоя в мм