Cos'è l'acciaio cementato?
L'acciaio utilizzato per realizzare parti cementate è indicato come acciaio al carbonio cementato. La cementazione è il processo di trattamento termico di tempra dopo la cementazione degli atomi sulla superficie delle parti in acciaio. L'infiltrazione di carbonio può migliorare significativamente la resistenza all'usura, la durata, la tenacità e altre proprietà delle parti in acciaio.
L'acciaio al carbonio carburato è generalmente dopo la cementazione e quindi la tempra e la tempra a bassa temperatura, quindi il cuore della parte è la martensite a basso tenore di carbonio con sufficiente resistenza e tenacità, la superficie è dura e resistente all'usura martensite temperata e una certa quantità di carburo fine struttura. Alcune parti strutturali funzionano in condizioni di forte impatto e usura, come gli ingranaggi di trasmissione su automobili e trattori, camme e spinotti dei pistoni sui motori a combustione interna, ecc., Che richiedono un'elevata durezza superficiale e resistenza all'usura, mentre i requisiti di base hanno una maggiore resistenza e tenacità, appropriato in questo momento di acciaio a basso tenore di carbonio mediante cementazione e tempra e tempra a bassa temperatura, il centro delle parti è l'organizzazione di tempra in acciaio a basso tenore di carbonio, per garantire l'elevata tenacità e una resistenza sufficiente, mentre la superficie (a una certa profondità) con alto tenore di carbonio contenuto (0.85% ~ 1.05%), l'elevata durezza dopo la tempra (HRC> 60) e una buona resistenza all'usura.
La chimica dell'acciaio carburato
L'acciaio al carbonio carburato è generalmente un acciaio a basso tenore di carbonio (contenuto di carbonio 0.15% ~ 0.25%), in modo che le parti cementate del cuore abbiano una buona tenacità e plasticità.
Per migliorare la resistenza dell'anima in acciaio, è possibile aggiungere un certo numero di elementi di lega all'acciaio, come Cr, Ni, Mn, Mo, W, Ti, B, ecc. Cr, Mn, Ni e altri la lega aumenta la temprabilità dell'acciaio, in modo che il suo strato superficiale e la struttura del cuore possano essere rafforzati dopo la tempra e la tempra a bassa temperatura, inoltre, una piccola quantità di Mo, W, Ti e altri carburi possono formare carburi di lega stabili, che affinano il grano e inibire il surriscaldamento delle parti in acciaio durante la cementazione. Una piccola quantità di B (0.001% ~ 0.004%) può aumentare notevolmente la temprabilità degli acciai al carbonio legati.
Classificazione degli acciai al carbonio cementati
Gli acciai al carbonio cementati in lega sono classificati in questo modo in base alla loro temprabilità o resistenza:
Cacciaio arborizzante con ltemprabilità
Questo è acciaio al carbonio cementato a bassa resistenza (resistenza alla trazione ≤800MPa), come 1018, 1056 ecc. Questi acciai hanno bassa temprabilità, bassa resistenza al nucleo dopo la cementazione, tempra e tempra a bassa temperatura, nonché scarsa resistenza e tenacità, principalmente utilizzati per produzione, parti resistenti all'usura con basse sollecitazioni e requisiti di bassa resistenza, come l'albero a camme del motore diesel, lo spinotto del pistone, il blocco scorrevole, il pignone e così via. I grani del nucleo di tali acciai tendono a crescere durante la cementazione, specialmente per gli acciai al manganese. Se è necessaria una prestazione elevata, la seconda tempra può essere eseguita dopo la cementazione, cioè dopo la cementazione, il primo trattamento di normalizzazione per eliminare la struttura surriscaldata formata dalla cementazione e quindi riscaldamento e tempra.
Acciaio da cementazione con temprabilità media
Questo è acciaio al carbonio cementato a media resistenza (resistenza alla trazione = 800 ~ 1200 MPa), come SAE 4120, 4140 ecc. Hanno circa il 4% di elementi leganti, principalmente Cr e Mn, migliorano efficacemente la temprabilità e le proprietà meccaniche (resistenza alla trazione = 1000 ~ 1200MPa), utilizzati per produrre carichi pesanti di pezzi di usura medi e piccoli e carico medio di ingranaggi con grande modulo. Come automobile, cambio del trattore e ingranaggio dell'asse posteriore, albero del cambio, testa del perno trasversale, manicotto dell'albero scanalato, sede della valvola, disco CAM, ecc. Poiché contiene anche Ti, V e Mo, la tendenza alla crescita dei grani di austenite è piccola durante la cementazione e la temperatura di cementazione può essere pre-raffreddata a circa 870 ° C per la tempra diretta e, dopo la tempra a bassa temperatura, le parti hanno migliori proprietà meccaniche.
Acciaio da cementazione ad alta temprabilità
Vale a dire acciaio al carbonio cementato ad alta resistenza (resistenza alla trazione> 1200 MPa), come SAE 8620 e 8720, 9310 ecc. La temprabilità dell'acciaio, in particolare il Ni, può essere notevolmente migliorata con più Cr del 7.5% in totale di elementi leganti, in modo da migliorare la sua forza e buona tenacità.
Questi acciai possono essere utilizzati come parti di grandi dimensioni importanti per carichi pesanti e usura pesante, come ingranaggi di trazione attivi per locomotive diesel, alberi a gomito per motori diesel, bielle e bulloni di precisione per testate.
L'elemento di lega più alto fa spostare la curva a C verso destra e ottiene la struttura martensitica anche il raffreddamento ad aria. Anche la temperatura di transizione martensitica scende bruscamente, in modo che lo strato superficiale di cementazione trattiene un gran numero di austenite residua dopo la tempra. Per ridurre il volume residuo di austenite dopo la tempra, il carburo può essere sferoidizzato o trattato a freddo prima della tempra mediante rinvenimento ad alte temperature.