Cos'è l'acciaio da cementazione？

La cementazione è un metodo di trattamento termico superficiale di tempra e rinvenimento a bassa temperatura dopo l'espansione degli atomi di cementazione sulla superficie delle parti in acciaio. Il processo di cementazione può migliorare significativamente la resistenza all'usura, la durata, la tenacità e altre proprietà dell'acciaio. Dopo il trattamento, il nucleo delle parti è martensite a basso tenore di carbonio con sufficiente resistenza e tenacità, e la superficie è martensite temperata dura e resistente all'usura e una certa quantità di struttura in carburo fine. Chiamiamo acciaio cementato le parti cementate per la produzione di acciaio.

Alcune parti strutturali come l'ingranaggio della trasmissione automobilistica, il motore a combustione interna e gli spinotti dei pistoni di CAM, ecc., In condizioni di impatto intenso e abrasione, per queste parti con elevata durezza superficiale e resistenza all'usura, e il nucleo avrà maggiore resistenza e tenacità , che può essere ottenuto con acciaio a basso tenore di carbonio dopo la cementazione e la tempra e la tempra a bassa temperatura, il centro delle parti è un'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 elevata contenuto di carbonio (0.85% ~ 1.05%) e l'elevata durezza dopo la tempra (HRC> 60) con buona resistenza all'usura.

Il contenuto di carbonio della cementazione generale è molto basso (0.15% ~ 0.25%), il che garantisce che il nucleo delle parti di cementazione abbia una buona tenacità e plasticità. Per migliorare la resistenza dell'anima dell'acciaio, è possibile aggiungere all'acciaio una certa quantità di elementi di lega come Cr, Ni, Mn, Mo, W, Ti, B. Tra questi, Cr, Mn, Ni e altri elementi di lega possono aumentare la temprabilità dell'acciaio, in modo che la superficie e la microstruttura del nucleo siano rafforzate dopo la tempra e la tempra a bassa temperatura. Una piccola quantità di Mo, W, Ti e altri elementi che formano carburo possono formare carburi di leghe stabili, che possono affinare la dimensione del grano e frenare il surriscaldamento delle parti in acciaio durante la cementazione. Una traccia di B (0.001% ~ 0.004%) può aumentare notevolmente la temprabilità dell'acciaio da cementazione legato.

A seconda della loro temprabilità o resistenza, gli acciai da cementazione legati possono essere classificati in tre tipi:

Acciaio da cementazione legato a bassa temprabilità

Questo è acciaio da cementazione a bassa resistenza (resistenza alla trazione ≤800MPa), come 1330,1340,5115,5120,5140, ecc. Questo tipo di acciaio ha bassa temprabilità, bassa resistenza ma scarsa tenacità dopo la cementazione, tempra e tempra a bassa temperatura. Viene utilizzato principalmente nella produzione di parti resistenti all'usura con una forza ridotta e requisiti di bassa resistenza, come albero a camme, spinotto del pistone, cursore, il pignone del motore diesel, ecc. Questo tipo di cementazione in acciaio quando il grano del nucleo è facile da crescere, in particolare l'acciaio al manganese. Se le prestazioni elevate sono richieste, la tempra secondaria viene spesso utilizzata dopo la cementazione, ovvero, dopo la cementazione, viene eseguito il primo trattamento di normalizzazione per eliminare il tessuto surriscaldato formato durante la cementazione, quindi il riscaldamento e la tempra.

Acciaio da cementazione legato a media temprabilità

Ovvero acciaio da cementazione a media resistenza (resistenza alla trazione = 800 ~ 1200 MPa), come E4180, E3310, ecc., Con un totale di elementi in lega di circa il 4%, elementi Cr e Mn aggiunti in acciaio possono migliorare efficacemente la temprabilità e le proprietà meccaniche (resistenza alla trazione = 1000 ~ 1200 Mpa), utilizzato per realizzare parti soggette a usura per il carico pesante e il carico medio dell'ingranaggio di grandi dimensioni, come automobile, trasmissione del trattore e ingranaggio dell'asse motore, albero del cambio, testa a croce, albero scanalato, sede della valvola, piastra CAM, ecc. Questo tipo di acciaio poiché contiene Ti, V, Mo, la tendenza alla crescita del grano di austenite cementante è piccola, pre-raffreddamento della temperatura di auto-cementazione a circa 870 ° C di tempra diretta e, dopo il rinvenimento a bassa temperatura, le parti hanno migliori proprietà meccaniche .

Acciaio da cementazione legato ad alta temprabilità

Questo è acciaio da cementazione ad alta resistenza (resistenza alla trazione> 1200MPa), come Acciaio 4130, ecc. Il contenuto totale di elementi di lega è inferiore al 7.5%. Poiché ci sono più elementi Cr e Ni, la temprabilità dell'acciaio può essere notevolmente migliorata. Soprattutto quando viene aggiunto più Ni, l'acciaio può avere una buona tenacità migliorando la resistenza. Può essere utilizzato come parti di grandi dimensioni importanti che sopportano carichi pesanti e forte usura, come l'ingranaggio di trazione attivo della locomotiva diesel, l'albero motore del motore diesel, la biella e il bullone di precisione della testata, ecc. A causa dell'alto contenuto di elementi leganti, la curva C è spostata a destra, quindi la struttura martensitica può essere ottenuta raffreddando in aria. Una grande quantità di austenite residua verrà trattenuta nella superficie cementata dopo la tempra a causa del forte calo della temperatura di transizione della martensite. Al fine di ridurre il volume residuo di austenite dopo la tempra, è possibile utilizzare la tempra ad alta temperatura prima della tempra per rendere il carburo sferoidizzato, oppure il trattamento a freddo può essere utilizzato dopo la tempra.