Sementasyon Çelik Nedir?

Karbürleme, karbonlama atomlarını çelik parçaların yüzeyine genişlettikten sonra su verme ve düşük sıcaklıkta tavlama için bir yüzey ısıl işlem yöntemidir. Sementleme işlemi, çeliğin aşınma direncini, dayanıklılığını, tokluğunu ve diğer özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebilir. İşlemden sonra, parçaların çekirdeği yeterli mukavemet ve tokluğa sahip düşük karbonlu martensittir ve yüzey sert ve aşınmaya dayanıklı temperli martensit ve belirli miktarda ince karbür yapıdır. Çelik üreten karbonlu parçalara karbonlu çelik diyoruz.

Yoğun darbe ve aşınma koşullarında otomobil şanzıman dişlisi, içten yanmalı motor ve CAM piston pimleri vb. gibi bazı yapısal parçalar, bu parçalar için yüzey sertliği ve aşınma direnci yüksek, çekirdek daha yüksek mukavemet ve tokluğa sahip olacaktır. Karbonlama ve söndürme ve düşük sıcaklıkta tavlamadan sonra düşük karbonlu çelik ile elde edilebilen, parçaların merkezi, yüksek tokluk ve yeterli mukavemeti sağlamak için düşük karbonlu çelik söndürme organizasyonu iken, yüzey (belirli bir derinlikte) yüksek karbon içeriği (%0.85 ~ %1.05) ve su verme sonrası yüksek sertlik (HRC>60), iyi aşınma direnci.

Genel karbonlamanın karbon içeriği çok düşüktür (%0.15 ~ %0.25), bu da karbonlama parçalarının çekirdeğinin iyi tokluğa ve plastisiteye sahip olmasını sağlar. Çeliğin çekirdeğinin mukavemetini arttırmak için çeliğe belirli miktarda Cr, Ni, Mn, Mo, W, Ti, B gibi alaşım elementleri eklenebilir. Bunlar arasında Cr, Mn, Ni ve diğer alaşım elementleri çeliğin sertleşebilirliğini artırabilir, böylece düşük sıcaklıkta su verme ve tavlamadan sonra yüzey ve çekirdek mikro yapısı güçlendirilebilir. Az miktarda Mo, W, Ti ve diğer karbür oluşturan elementler, tane boyutunu iyileştirebilen ve karbonlama sırasında çelik parçaların aşırı ısınmasını engelleyebilen kararlı alaşımlı karbürler oluşturabilir. Az miktarda B (%0.001 ~ %0.004), alaşımlı karbonlama çeliğinin sertleştirilebilirliğini güçlü bir şekilde artırabilir.

Sertleşebilirliklerine veya mukavemetlerine göre alaşımlı karbonlama çelikleri üç tipte sınıflandırılabilir:

Düşük sertleştirilebilir alaşımlı karbonlama çeliği

Bu, 800, vb. gibi düşük mukavemetli karbonlama çeliğidir (çekme mukavemeti ≤1330,1340,5115,5120,5140MPa). Bu tür çelik, düşük sertleştirilebilirliğe, düşük mukavemete, ancak karbonlama, su verme ve düşük sıcaklıkta tavlamadan sonra zayıf tokluğa sahiptir. Esas olarak, eksantrik mili, piston pimi, sürgü, dizel motorun pinyonu vb. gibi küçük bir kuvvet ve düşük mukavemet gereksinimlerine sahip aşınmaya dayanıklı parçaların imalatında kullanılır. Çekirdek tahıl kolay olduğunda bu tür çelik karbonlama büyümek, özellikle manganlı çelik. Yüksek performans gereksinimleri ise, ikincil söndürme genellikle karbonlamadan sonra kullanılır, yani karbonlamadan sonra, karbonlama sırasında oluşan aşırı ısınma dokusunu ortadan kaldırmak için ilk normalleştirme tedavisi ve ardından yeniden ısıtma ve söndürme yapılır.

Orta sertleşebilirlik alaşımlı karbonlama çeliği

E800, E1200, vb. gibi orta mukavemetli karbonlama çeliğidir (çekme mukavemeti = 4180 ~ 3310MPa), alaşım elementi toplamı yaklaşık% 4, çeliğe eklenen Cr ve Mn elementi, sertleştirilebilirliği ve mekanik özellikleri etkili bir şekilde iyileştirebilir (çekme mukavemeti = 1000 ~ 1200 Mpa), otomobil, traktör şanzımanı ve tahrik aksı dişlisi, dişli mili, çapraz pim kafası, kama mili, valf yuvası, CAM plakası gibi büyük dişlinin ağır yükü ve orta yükü için aşınma parçaları yapmak için kullanılır. Ti, V, Mo içermesi nedeniyle bu tür çelikler, karbonlama östenit tane büyüme eğilimi küçüktür, kendinden karbonlama sıcaklığı yaklaşık 870°C'ye ön soğutmadır ve düşük sıcaklıkta tavlamadan sonra parçalar daha iyi mekanik özelliklere sahiptir. .

Yüksek sertleştirilebilir alaşımlı karbonlama çeliği

Bu, yüksek mukavemetli karbonlama çeliğidir (çekme mukavemeti > 1200MPa), örneğin 4130 çelik, vb. Alaşım elementlerinin toplam içeriği %7.5'ten azdır. Daha fazla Cr ve Ni elementi olduğu için çeliğin sertleşebilirliği büyük ölçüde iyileştirilebilir. Özellikle daha fazla Ni eklendiğinde, çelik, mukavemeti arttırırken iyi bir tokluğa sahip olabilir. Dizel lokomotifin aktif çekiş dişlisi, dizel motorun krank mili, biyel kolu ve silindir kapağının hassas cıvatası vb. gibi ağır yük ve güçlü aşınma taşıyan önemli büyük parçalar olarak kullanılabilir. Yüksek alaşım elementi içeriği nedeniyle, yapma C eğrisi sağa kaydırılır, böylece martensit yapısı havada soğutularak elde edilebilir. Martensit geçiş sıcaklığındaki keskin düşüş nedeniyle söndürmeden sonra karbonlanmış yüzeyde büyük miktarda artık östenit tutulacaktır. Su verme işleminden sonra kalan östenit hacmini azaltmak için, karbürü küreselleştirmek için su verme işleminden önce yüksek sıcaklıkta tavlama kullanılabilir veya su verme işleminden sonra soğuk işlem kullanılabilir.