Химико-термическая обработка стали

Химический состав верхнего слоя стали и структуру металла меняет ее химико-термическая обработка. Деталь благодаря этому может иметь вязкую сердцевину, выдерживающую ударные нагрузки, износостойкость снаружи и высокую твердость.

На сегодняшний день известно несколько эффективных способов обработки стали, но в условиях домашней мастерской можно применить только цементацию.

Цементацией называют поверхностное науглероживание стали. Цементации чаще всего подвергают изделия, изготовленные из малоуглеродистых сталей, содержащих не более 0,2 % углерода, а также из легированных сталей.

Детали, которые предназначены для цементации, предварительно нужно очистить. Те поверхности, которые науглероживанию не подлежат, нужно покрыть предохранительными веществами, которые именуют противоцементационными обмазками.

Простейшая обмазка состоит из огнестойкой глины и асбестового порошка 10 %. Эту смесь нужно замесить на воде и нанести на изделие. После высыхания обмазки можно производить дальнейшую цементацию изделия.

Также удобна в применении обмазка из воды, талька и коалина. Такую обмазку до нужной консистенции разводят с силикатным клеем или жидким стеклом. Только после полного высыхания обмазки можно делать дальнейшую цементацию.

Вещества, которые участвуют в цементации, называют карбюризаторами. Они бывают газообразными, жидкими или твердыми.

Твердый карбюризатор. Целесообразным для домашней мастерской является проведение цементации при помощи пасты из кальцинированной соды, щавелевокислого натрия и сажи, размешанных до консистенции сметаны в воде. Паста нужно нанести на изделие и дать ей просохнуть, после чего поместить изделие в печь, выдержав при температуре 900—920°С  два - два с половиной часа. При помощи пасты цементация обеспечивает нужную толщину науглероженного слоя.

Жидкостная цементация проводится для того, чтобы произошло науглероживание инструментов путем погружения их в ванну-печь, содержащую нужное количество карбида кремния, хлористого натрия и соды. Процесс протекает в течение полутора – двух часов при температуре до 860°С.

Газовая цементация проходит в производственных условиях в смеси раскаленных газов, которые содержат окись углерода и метан, в специальных камерах при 900—950°С. Этот процесс весьма экономичен и быстр, если сравнивать его с цементацией в жидких и твердых карбюризаторах. После цементации нужно охладить детали вместе с печью, закалить при 760—780°С и охладить в масле.