г. Санкт-Петербург, пр. Стачек,

д.47, лит. Я, цех 140

Пн-Пт с 8:00 до 16:45

Обед с 11:00 до 11:45

Химико-термическая обработка стальных изделий

Термообработка стальных изделий массой от 1 грамма до трех тонн различных размеров, конфигураций и марок стали. Предоставляем услуги по цементации, объемной закалке, нормализации, отпуску, отжигу, аустенизации, поверхностной закалке токами высокой частоты, пайка ТВЧ твердосплавных пластин.

Под химико-термической обработкой стали подразумевается целый набор технологий направленных на улучшение эксплуатационных характеристик металлических изделий.

Общие принципы

Результат химико-термической обработки изделий из стали - изменение химического состава и физической структуры поверхностных слоёв металлического изделия. При этом, в подавляющем большинстве случаев, металл в сердцевине изделия сохраняет изначальную вязкость, что позволяет изделию лучше выдерживать нагрузки на удар и излом.

Как несложно догадаться по названию, изменения структуры металла изделия в процессе химической и термической обработки стали происходят под воздействием высоких температур и химических веществ. Должная обработка стальных изделий достигается путём нагрева и удержания изделий в химически активной среде. В зависимости от технологии химико-технической обработки стали изделий в роли активной среды могут выступать:

  • твёрдые вещества;

  • газы;

  • жидкие электролиты.

Также, в зависимости от технологии обработки, источником нагрева изделия могут быть:

  • токи высокой частоты;

  • расплавленный шлак;

  • открытый огонь.

Изменение химического состава стальных изделий возможно благодаря законам физики. Три основополагающих кита процесса обработки:

  • диссоциация;

  • абсорбция;

  • диффузия.

Если упростить, в процессе насыщения поверхности стального изделия:

  • сначала происходит диссоциация (отделение) атомов насыщающего элемента;

  • затем поглощение атомов поверхность изделия;

  • и диффузия, в ходе которой происходит непосредственно насыщение поверхностного слоя изделия.

Всё это происходит в условиях крайне высоких температур: термообработка изделий призвана ускорить процесс насыщения. Завершающим этапом обработки являются закалка и отпуск/нормализация изделия, производимые для улучшения показателей твердости и износостойкости металлических изделий.

Виды химико-термической обработки

Химическая тепловая обработка изделий имеет солидную разветвлённую классификацию. Изначально обработку сталей изделия делят на насыщение:

  • металлами;

  • неметаллами;

  • металлами и неметаллами.

Первые два типа бывают одно- и многокомпонентными, третий - только многокомпонентным.

В ходе однокомпонентной обработки стальных изделий, поглощается атомы одного конкретного вещества. Так, в процессе:

  • цементации - углерод;

  • хромирования - хром;

  • азотирования - азот;

  • борирование - бор;

  • силицирование - кремний и так далее.

Многокомпонентная обработка стальных изделий - специфический процесс, на практике применяемый реже, чем однокомпонентная обработка изделий. Здесь изделие насыщается атомами разных веществ, например, при

  • нитроцементации - углеродом и азотом;

  • хромосилицировании - хромом и кремнием;

  • хромоалитировании - хромом и аллюминием и так далее.

Наиболее распространёнными в современном производстве считаются: цианирование, азотирование, нитроцементация, цементация изделий. Остальные методы также практикуются в металлургии, но значительно реже.

В общих чертах, основы технологий сходны: изделие выдерживают в насыщающей среде в течение определенного количества времени, поддерживая необходимую температуру. Отличия становятся ясно видны при изучении изделий. Так, среда может иметь не только разный химический состав, но и разные агрегатные состояния.

В качестве примера разнообразия агрегатных состояний сред можно рассмотреть цементацию изделий. Карбюризатор (среда) при цементации может служить:

  • древесный уголь с добавками;

  • синтин или керосин;

  • пропан-бутановые смеси.

Также на ряде производств практикуется химико-термическая обработка изделий в плазме тлеющего разряда и пастах.

В зависимости от среды меняется предельно допустимая толщина обрабатываемого слоя изделия и продолжительность процесса.

Помимо перечисленных выше классов, методы обработки изделий делят на подвиды в зависимости от температуры при которой протекает процесс: высоко- и низкотемпературные.

Чтобы лучше представить структуру классификации химико-термической обработки металлов, можно свести все типы в одну таблицу.

Цементация стали

Цементацию можно назвать одной из наиболее распространённых технологий химико-термической обработки изделий [тут ссылка на опубликованный материал про ц.]. Услуги по такой обработке металлических изделий, в том числе, предлагает компания Терморесурс.

В процессе обработки, поверхность изделия принудительно насыщается атомами углерода. В силу этого, она показана для работы с низкоуглеродистыми сталями. Насыщение при обработке позволяет значительно улучшить такие эксплуатационные качества поверхности изделия как:

  • сопротивляемость коррозии;

  • твёрдость;

  • прочность.

За счёт того, что внутренняя часть изделия сохраняет изначальную вязкость, изделие способно с честью выдерживать эксплуатационные нагрузки в виде ударов, изломов, сгибаний.

В зависимости от типа карбюризатора (среды насыщения), цементацию изделия делят на жидкую, плотную или газовую.

Преимущества газовой цементации изделий стоит привести отдельным списком:

  • высокая производительность;

  • регулирование степени насыщения углеродом и размеров слоя;

  • термообработка изделий сразу по завершении цементации;

  • частичная автоматизация процесса.

Обработку изделий проводят в специальных цементационных печах, где в роли окислителя, в зависимости от типа печи и применяемого карбюризатора, используют воздух или воду. По причине высоких рабочих температур, обработку изделия очень удобно совмещать с закаливанием изделия. И вполне логично, что по окончании процесса, изделие подвергается нормализации и отпуску.

Отпуск стали

Интенсивность нагрева изделия в процессе термобработки задаёт такие важные параметры как эластичность, прочность. Контроль температуры нагревания изделия и времени остывания называют отпуском. В зависимости от показателя нагрева, он бывает:

  • высоким (от 680 градусов по Цельсию);

  • средним (от 350 до 500 градусов);

  • низким (до 250 градусов).

Высокий отпуск гарантирует высокую вязкость и пластичность изделия, низкий - повышенную износостойкость, но уязвимость к динамическим нагрузкам, средний - упругость и выносливость изделия к нагрузкам.

Нормализация

Нормализация стали призвана заменить собой отжиг и закаливание. Изделие прогревают до экстремально высокой температуры (850-950 градусов), короткое время поддерживают полученную температуру, а затем охлаждают с помощью воздуха.

 

Насыщение металлами

Насыщение неметаллами

Насыщение металлами и неметаллами

Однокомпонентное насыщение

     
 

Алитирование

Цементация

--

 

Хромирование

Азотирование

--

 

Цинкование

Борирование

--

 

Титанирование

Силицирование

--

 

Бериллизация

 

--

 

другие металлы

 

--

Многокомпонентное насыщение

     
 

Насыщение алюминием совместно с хромом, цинком и ванадием

Нитроцементация

Насыщение бором совместно с вольфрамом, титаном, хромом

 

насыщение хромом совместно с алюминием, титаном, марганцем

Цианирование

Насыщение кремнием совместно с хромом, молибденом, вольфрамом, титаном

   

Сульфоазотирование

Карбохромирование

   

Боросилицирование

Хромоазотирование

Этапы производства

01
Разработка технологического процесса
02
Подготовка необходимой оснастки
03
Термообработка
04
Контроль качества
05
Дробеструйная обработка ( по требованию)

План действий клиента

Оформление заказа
Работая с нами, вы отдаете предпочтение опыту и профессионализму каждого сотрудника нашего предприятия.
Оплата
Вы получаете полный цикл изготовления детали в одном месте, от разработки документации до механической обработки.
Доставка
Мы ведем полное сопровождение поставки, в том числе организация железнодорожной, автомобильной, авиадоставки транспортными компаниями.

Наши партнеры