Материаловедение в машиностроении

происходит и сильный рост зерна аустенита, что нежелательно. Высокотемпературную цементацию 980 - 1050°С рекомендуется применять для наследственно мелкозернистых сталей. Время выдержки зависит от марки стали и от той толщины слоя, который необходимо получить для данной детали. Так например, на низкоуглеродистых сталях для получения науглероженного слоя глубиной 2 мм при температуре 900 ºС требуется 16 часов, при температуре 950ºС - 10 часов. Насыщающая среда при цементации называется карбюризатором. Карбюризатор может быть твердым, жидким, газообразным. При этом цементация всегда протекает через газовую фазу. В насыщающей твердой среде протекают следующие реакции: ВаСО 3 + С → ВаО + 2СО. На поверхности детали протекает ведущая реакция: 2СО → СО 2 + С. При газовой цементации процесс ведут при 910 – 930 ˚С, 6 – 12 ч (толщина слоя получается до 1,0 – 1,7 мм) в печах непрерывного действия и камерных печах. Для газовой цементации применяют 92 – 95% эндогаза (20% CO, 40% Н ₂ и 40% N ₂ ) и 3 – 5% природного газа (основная часть его – метан), и реакция диссоциации имеет следующий вид: 2CO→CO 2 + C ат или CH 4 →2H 2 + C ат Эндотермическая атмосфера получается частичным сжиганием природного газа или другого углеводорода в специальном эндотермическом генераторе при 1000–1200˚С в присутствии катализатора. Основное преимущество эндотермической атмосферы – возможность автоматического регулирования углеродного потенциала, под которым понимают ее науглероживающую способность, обеспечивающую определенную концентрацию на поверхности цементованного слоя. Углеродный потенциал эндотермической атмосферы устанавливают по точке росы или содержанию в ней СО 2 , поскольку концентрации водяных паров и СО 2 взаимосвязаны. В ряде случаев исходную газовую среду активизируют ионизацией в тлеющем разряде. Углерод в виде ионов переносится на насыщаемую 147