Химико-термическая обработка инструментов

Категория:
Помощь рабочему-инструментальщику


Химико-термическая обработка инструментов

В инструментальном производстве применяют следующие виды химико-термической обработки: цементацию, цианирование, азотирование и диффузионное хро, мирование.

Цементация — это процесс насыщения стальных инструментов углеродом. Она используется в тех случаях, когда необходимо получить инструмент с твердой, износоустойчивой поверхностью и вязкой сердцевиной. Цементации подвергают углеродистые и легированные стали, содержащие 0,12…0,25% углерода. В результате цементации содержание углерода в их поверхностном слое увеличивается до 0,9…1%. Чаще всего цементацию производят на глубину 0,5…2 мм. Применяют ее при изготовлении измерительных инструментов.

При цементации инструмент нагревают до температуры несколько выше критической A и выдерживают в среде, насыщенной большим количеством углерода и способной легко отдавать его. Такие среды называют карбюризаторами. В зависимости от вида карбюризатора различают твердую, газовую и жидкую цементацию.

В инструментальном производстве в основном используется твердая цементация. Инструменты помещают в ящик и засыпают древесным углем в смеси с добавками, ускоряющими процесс цементации. Широкое применение находит карбюризатор следующего состава, %: древесный уголь — 75, углекислый барий — 15, углекислый кальций — 5, углекислый натрий—1 и патока (или мазут) — 4. Расстояние между инструментами должно составлять 25…40 мм. Ящик закрывают крышкой, щели обмазывают глиной, просушивают и ставят в печь, нагретую до температуры 700 °С. Затем ее повышают до 920…940 °С, и при этой температуре инструменты выдерживают из расчета 1 ч на каждые 0,1 мм глубины цементации. После цементации инструменты подвергают закалке.

Цианирование заключается в насыщении поверхностного слоя режущего инструмента одновременно углеродом и азотом при температуре 540…560°С. На практике находит применение газовое цианирование в смеси аммиака и природного или генераторного газа. Цианированию подвергают главным образом сложные инструменты— фасонные, червячные и резьбовые фрезы

Цианирование является заключительной операцией изготовления режущего инструмента. Очищенные от окалины, грязи и масла инструменты укладывают на этажерку в один ряд, чтобы создать наилучшие условия для прохождения газов, и помещают в контейнер, предварительно разогретый до температуры 540…560 °С путем подачи науглероживающего газа без аммиака. Температура цианирования должна быть равна температуре отпуска инструмента или ниже ее на 5… 10°. В зависимости от формы и размеров инструмента время выдержки их при этой температуре составляет от 1 до 3 ч. Время выдержки считается с момента пуска в муфель аммиака и установления в нем избыточного давления.

После окончания цианирования подачу аммиака прекращают, печь выключают и в течение 10… 15 мин через контейнер пропускают природный или генераторный газ для удаления из него цианистых соединений. Затем подачу газа прекращают и открывают крышку контейнера. Глубина цианированного слоя должна составлять 0,02…0,04 мм.

Твердое цианирование производят в смеси сухого древесного угля (60…70%) и желтой кровяной соли (30…40%). Приготовление смеси, упаковка инструментов в ящики осуществляются так же, как и при цементации в твердом карбюризаторе. Продолжительность выдержки составляет от 1 до 3 ч в зависимости от размеров инструмента. По окончании цианирования инструменты охлаждают на воздухе до температуры 100…200 °С.

При всех видах низкотемпературного цианирования инструмента из быстрорежущей стали глубина цианированного слоя составляет 0,02…0,04 мм при твердости HRC 67…70.

Азотирование — это процесс насыщения поверхностного слоя стали азотом при температуре 480…620 °С в течение 10…60 ч, в результате чего поверхностный слой приобретает весьма высокую твердость и сохраняет ее при нагреве до температуры 530…550 °С. Глубина азотируемого слоя может составлять 0,5…0,8 мм.

В инструментальном производстве такой обработке подвергают плоские и резьбовые калибры, скобы, шаблоны и ряд деталей мерительных приспособлений.

После азотирования детали не имеют значительных деформаций и не требуют последующей термической обработки,


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум