Какво представлява процесът по Закаляване и Цементация?
Закаляването и цементацията са два важни процеса в металургията, използвани за подобряване на механичните свойства на металите, като твърдост, износоустойчивост и якост.
Закаляване
Закаляването е термичен процес, при който металите, обикновено стомана, се нагряват до висока температура и след това бързо се охлаждат. Целта е да се увеличи твърдостта и якостта на материала.
Процесът включва няколко ключови етапа:
- Нагряване: Металът се нагрява до определена температура, която обикновено е над критичната точка на материала (около 800-950°C за стоманата). Това води до промени в кристалната структура на метала.
- Закаляване: След нагряване металът бързо се охлажда в закаляваща среда, като вода, масло или въздух. Бързото охлаждане води до формиране на твърда и крехка структура, известна като мартензит.
- Отпускане: За да се намали вътрешното напрежение и крехкостта, металът често се подлага на отпускане. Това включва нагряване до по-ниска температура (между 150-600°C) и след това бавно охлаждане (темпериране).
Цементация на метали
Цементацията е процес на обогатяване на повърхността на стоманата с въглерод, за да се увеличи твърдостта и износоустойчивостта на повърхностния слой, докато ядрото остава меко и ковко.
Процесът включва няколко ключови етапа:
- Подготовка: Металът се почиства и подготвя за процеса.
- Нагряване в карбуризираща среда: Металът се поставя в среда, богата на въглерод, и се нагрява до висока температура (обикновено между 850-950°C). Въглеродът прониква в повърхността на метала.
- Задържане: Металът се държи в карбуризиращата среда за определено време, за да се осигури равномерно проникване на въглерод.
- Закаляване и отпускане: След цементацията, металът се подлага на закаляване и отпускане, както при процеса на закаляване.
Приложение
Тези процеси намират широко приложение в различни индустрии, където се изисква висока твърдост и износоустойчивост на повърхността, съчетани с якост и ковкост на ядрото. Някои от основните приложения включват:
- Машиностроене: Зъбни колела, валове, лагери, инструменти и други компоненти, подложени на високо натоварване и износване.
- Автомобилна индустрия: Части на двигателя, предавателни механизми, оси и други критични компоненти.
- Аерокосмическа индустрия: Компоненти, изискващи висока издръжливост и ниско тегло.
- Производство на инструменти: Ножове, свредла, щанци и други режещи и оформящи инструменти.
