Темір-цементитті термиялық өңдеу

Тәжирибиелік жұмыс

Тақырыбы : Темір-цементитті термиялық өңдеу.

Жұмыстың мақсаты: Темір-цементитті термиялық өңдеуді оқу негізі.

Жұмыстың барысы

1. Қысқаша теориялық мәліметтерді зерттеу

1. Өңдеу нәтижелері үшін цементтеу температурасы өте маңызды. Темір аз мөлшерде көміртекті ерітетіні белгілі. Сондықтан, егер цементтеу ad (723°) нүктесінен төмен температурада жүргізілсе, онда өнімнің бетінде тек цементиттің жұқа пленкасы пайда болады және одан әрі ену (диффузия; көміртек атомдары өнімнің тереңдігіне қиын болады. Темірдің көміртекті сіңіруі үшін А-темірді у-темірге ауыстыру керек, ол көміртектің 2% - ын ерітеді. Осылайша, цементтеу үшін болатты аустенит құрылымы пайда болғанша қыздыру керек. Іс жүзінде цементтеу 870 – 920° температурада жүзеге асырылады, яғни Асз + (20±500).

Процесті жеделдету үшін бұл өте қажет, өйткені температура жоғарылаған сайын болатқа көміртектің ену жылдамдығы тез артады. Алайда, цементтеудің тым жоғары температурасы цемент қораптарының тез бұзылуына, сондай – ақ аустенит дәндерінің өсуіне байланысты қажет емес. Сонымен қатар, цементтеудің жоғары температурасында цементтелген қабаттан өзекке күрт көшу байқалады. Соңғы уақытта цементтеудің жоғары температурасы (950 – 975°) жиі қолданылады, ал цементтеу уақыты шамамен V3-ке азаяды.

Мұндай өңдеу режимін әсіресе көміртекті болаттан жасалған бұйымдарды таяз тереңдікке цементтеу кезінде ұсынуға болады, өйткені құрылымның бұл кемшіліктері мұнда онша көрінбейді және кейінгі термиялық өңдеу арқылы салыстырмалы түрде оңай жойылады. Ондағы оттегінің жоғарылауына байланысты цементтелген бұйымдар қайнаған болаттан жасалмауы керек. Мұндай болатты цементтеу кезінде бетінде жиі жұмсақ дақтар пайда болады. Өнімді цементтеу температурасында ұстау ұзақтығы цементтеудің қажетті тереңдігіне байланысты белгіленеді. Экспозиция уақыты цементтеу температурасына және карбюризатордың құрамына байланысты. Карбюризаторда көмірқышқыл барийінің 30% болған кезде цементтеудің тереңдігі мен температурасына байланысты ұстау ұзақтығы шамамен көрсетілген.

Цементтеу аяқталғаннан кейін жәшіктерді салқындату, ең алдымен, ауада жүргізген дұрыс. Баяу салқындату (пешпен) процесті ұзартады және беткі қабатта өрескел цемент торының пайда болуына ықпал етеді.

Процесті бақылау. Цементтелген қабаттың тереңдігі келесідей анықталады. Өнімді цементтеу температурасында ұстау уақыты аяқталған кезде, куәгерлердің бірі қораптан шығарылады, суда қатайтылады және балғамен соғылады. Ірі түйіршікті өзек және жұқа сыртқы күңгірт жиек сынықта көрінеді. Бұл жиектің ені бойынша цементтеу тереңдігі бағаланады. Цементтелген қабаттың шекарасы, егер куәгердің соңы тегістеуіш шеңберде тазаланып, қышқылмен сүртілсе, күрт анықталады. Цементтеу нәтижелерін дәлірек бақылау үшін микроцлифтер өнімдермен бірге қораптарға салынған үлгілерден жасалады және олар цементтелген қабаттың тереңдігі мен құрылымын анықтайды.