termokémiai eljárás, acél felület széntartalmának dúsítása From Wikipedia, the free encyclopedia
Cementálás - régi nevén szénítés[1] - egy olyan termokémiai eljárás, amelynek során kis széntartalmú, egyébként nem edzhető acél (C <0,1-0,3%) felületének széntartalmát dúsítják későbbi (felületi) edzés céljából. A cementálás a betétedzés része.[2] A cementálás nagy hőmérsékletre hevített széntartalmú közegben történik, melynek során az atomossá vált szén bediffundál a cementálandó alkatrész felületébe, megemelve annak széntartalmát - így az acél edzhetővé válik. A szénben dúsult réteg vastagsága és széntartalma függ a felhasznált acél minőségétől és a cementálás körülményeitől: általában 0,5 mm és 2 mm közötti szénben dúsult (cementált) rétegvastagságot lehet elérni számottevő szemcsedurvulás nélkül.
Cementálást olyan acélból készült alkatrészeken végeznek, amelyeknél működés közben nagy felületi keménység (52-60-65 HRc), mint például: dugattyú csapszeg, sebességváltó fogaskerék, bütykös tengely.
A cementált réteg - hőkezelés nélkül - magas széntartalma ellenére lágy, könnyen forgácsolható. A cementált alkatrész nagy felületi keménységét a cementálást követő edzéssel vagy nemesítéssel[3]érik el.
Az ipari gyakorlatban a legelterjedtebb a gázcementálás, a többi cementálási technológia már csak szórvány jelleggel fordul elő. A gáz- és sófürdős cementálás során nemcsak szén, hanem nitrogén diffúziója is létrejöhet (karbonitridálás, nitrocementálás), amely tovább javíthatja az acél tulajdonságait. A gázcementálás
Ilyen esetekben az edzési hőmérsékletre való ismételt felfűtés növeli a költségeket.
A cementálás időigénye a cementáló tér (közeg és munkadarab) egyenletes, aránylag lassú felfűtéséből és a tényleges cementálási időből tevődik össze.
Cementálható minden olyan acél, amelynek széntartalma a cementálás előtt 0,3% alatt van, így például a néhány szerkezeti acél és -acélcső (perselyek készítése). Kifejezetten cementálás céljára kifejlesztett acélfajták a betétben edzhető acélok, amelyek ötvöző tartalmuk miatt a cementálást követő edzés után szívós maggal és finomabb szemcséjű cementált kéreggel rendelkeznek, mint az elektroacélok. Természetesen nem minden acél cementálható és nem mindenféle széntartalmú közeggel. A cementálás hatásossága a karbonpotenciáltól függ.
A cementáló közeg karbonpotenciálja azt fejezi ki, hogy a közeg az adott hőmérsékleten a cementálandó munkadarab felületén milyen széntartalommal (karbontartalommal) tart egyensúlyt. Ha például valamely cementálószernek adott hőmérsékleten a karbonpotenciálja 1%, akkor az 1%-nál kisebb széntartalmú acél legfeljebb 1%-os karbontartalmúra cementálódik, a nagyobb mennyiségű szenet tartalmazó acél széntartalma viszont 1%-ra dekarbonizálódik (vagyis szenet veszít). A cementáló közeg adott karbonpotenciálja és az acél felületének széntartalma között a kinetikai feltételektől függően rövidebb-hosszabb idő alatt egyensúly áll be. A felület széntartalmának megnövekedése kémiai potenciálkülönbséget idéz elő a munkadarab belső részeihez képest, ez a diffúzió hajtóereje. Ha a cementáló közegből elegendő utánpótlást kap az acél felületétől befelé diffundáló atomos szén, akkor bizonyos idő elteltével dinamikus egyensúly áll be a közeg karbonpotenciálja és az acél felületének széntartalma között.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.