Материаловедение
решение заданий по материаловедению
2. О пределах оптимального содержания углерода в поверхностном слое
Важными и до конца еще не изученными являются также вопросы о пределах оптимального содержания углерода в поверхностной зоне цементованного слоя, о допустимости содержания в рабочей поверхности изделий избыточной карбидной фазы и о приемлемой форме ее распределения в микрообъемах. Если до недавнего времени эти вопросы носили академический характер, то сейчас, в связи с широким внедрением в технику термических цехов автоматического управления и регулирования состава цементуемой атмосферы и степени насыщения поверхностности деталей углеродом *, они приобретают большое практическое значение.В термических цехах США при цементации деталей из легированных сталей стремятся получить в поверхностной зоне цементованного слоя 0,75-0,9% углерода, что, по мнению американских исследователей, исключает возможность образования остаточного аустенита при последующей закалке. По тем же данным указанные выше пределы содержания углерода снижают число случаев разрушения (частичного или полного) деталей в тяжелых условиях их эксплуатации.
И. С. Козловский (НАМИ) оптимальную концентрацию углерода в цементованном слое Сr—Мn—Ti стали (18ХГМ, З0ХГТ) из тех же соображений определяет в 0,8 - 1,05% при глубине слоя в пределах 0,6—0,9 мм [112]. И. М. Любарский считает, что наилучшим режимом цементации будет такой, который обеспечит получение в поверхностном слое 0,9—1,0% углерода [126]; В. Т. Чирков пределы оптимального содержания углерода в цементованном слое связывает с условиями работы конкретных деталей и считает, что для зубьев шестерен оно должно быть в пределах 0,8—1,0 %, а для деталей, работающих при высоких контактных нагрузках (например, для колец подшипников), в пределах 1,0-1,2% [170]. Выполнение этих рекомендаций крайне осложняется при использовании сталей, легированных карбидообразующими элементами (Сг, Мо, V и др.), и особенно при одновременном отсутствии в составе стали карбофобных элементов Ni, Si, Аl, Сu). Это подтверждается нижеследующими данными, иллюстрирующими влияние состава стали на содержание углерода в поверхностном слое (0,1 мм от поверхности) образцов, одновременно подвергавшихся цементации в твердом карбюризаторе:
И. С. Козловский (НАМИ) оптимальную концентрацию углерода в цементованном слое Сr—Мn—Ti стали (18ХГМ, З0ХГТ) из тех же соображений определяет в 0,8 - 1,05% при глубине слоя в пределах 0,6—0,9 мм [112]. И. М. Любарский считает, что наилучшим режимом цементации будет такой, который обеспечит получение в поверхностном слое 0,9—1,0% углерода [126]; В. Т. Чирков пределы оптимального содержания углерода в цементованном слое связывает с условиями работы конкретных деталей и считает, что для зубьев шестерен оно должно быть в пределах 0,8—1,0 %, а для деталей, работающих при высоких контактных нагрузках (например, для колец подшипников), в пределах 1,0-1,2% [170]. Выполнение этих рекомендаций крайне осложняется при использовании сталей, легированных карбидообразующими элементами (Сг, Мо, V и др.), и особенно при одновременном отсутствии в составе стали карбофобных элементов Ni, Si, Аl, Сu). Это подтверждается нижеследующими данными, иллюстрирующими влияние состава стали на содержание углерода в поверхностном слое (0,1 мм от поверхности) образцов, одновременно подвергавшихся цементации в твердом карбюризаторе:
Мы в соцсетях
