Inzinjerstvo Pov

CEMENTIRANJE Postupak cementiranja se sastoji od pougljičavanja, kaljenja i niskotemperaturnog popuštanja (slika 1). Osnovni cilj cementiranja je obogaćivanje površinskih slojeva čelika ugljikom (najpovoljnije je sadržaj oko 0,8%C), radi dobivanja tvrdog površinskog sloja (minimalno 60 HRC) otpornog na trošenje, a da pri tom niskougljična jezgra (sa <0,25%C) ostane žilava (otporna na udarce) (slika 2). Cementiranje=pougljičenje + kaljenje + niskotemperaturno popuštanje. Osnovni je cilj cementiranja postizanje tvrdih površinskih slojeva strojnog dijela otpornih na trošenje (visoka tvrdoća), a da pri tome jezgra strojnog dijela postigne što višu otpornost na udarna opterećenja (žilavost). Postupak cementiranja može se provoditi uz pougličenje u različitim sredstvima granulatu, solnoj kupki, fluidiziranoj kupki, plinskoj atmosferi ili ioniziranom plinu. →Pougljičenje u granulatu je najstariji, najjednostavniji i najjeftiniji način pougljičavanja. Proizvođači granulata daju tehničke podatke o potrebnom trajanju pougljičenja za određenu dubinu i primjenjivosti granulata za upotrebljeni čelik. → Pougljičenje u solnim kupkama daje određeni C-potencijal, a izborom soli moguće je postići njegove različite vrijednosti. Pri radu sa solnim kupkama potrebne su posebne mjere opreza i postrojenje za neutralizacija otrovnih otpadnih tvari. → Pougljičenje u plinskim atmosferama (CO, CH4 i drugi ugljikovodici, etilacetat, metanol) je znatno brže nego u granulatu, a moguća je i izvrsna regulacija C-potencijala atmosfere, kao i rad s više C-potencijala, odnosno promjenljivim C-potencijalom (slika 3). Efektivna dubina cementiranja (Eht) određuje se prema normi DIN 50190:1979 kao ona okomita udaljenost od ruba do mjesta gdje je postignuta granična tvrdoća od 550 HV1. Ovoj tvrdoći odgovara sadržaj ugljika u pougljičenom sloju čelika oko 0,35% (slika 4). Uobičajene su dubine cementiranja 0,1 do 3 mm. NITRIRANJE Nitriranje je postupak u kojem u površinu čelika difundira dušik pa se stvaraju Fe- nitridi (npr. Fe4N i Fe2-3N) (slika 9). ako istovremeno u površinski sloj čelika difundira i ugljik postupak se naziva nitrokarburiranje. Svim postupcima nitriranja i nitrokarburiranja zajedničko je da se odvijaju ispod temperature A1 tako da mikrostruktura u jezgri obratka ne doživljava nikakvu promjenu (uz nužno prethodno kaljenje i popuštanje na dovoljno visoku temperaturu). Nitriranje se može provoditi u prašku, solnim kupkama (npr. postupak TENIFER), plinu i u plazmi ioniziranih plinova Nitriranjem (i nitrokarburiranjem) se postižu slijedeća svojstva: povišena površinska tvrdoća, povećana otpornost na (adhezijsko) trošenje, povećana otpornost na koroziju, dobra otpornost trošenju na povišenim temperaturama (500–550 °C), otpornost toplinskom umoru, povećana dinamička izdržljivost, male ili zanemarive deformacije obratka. Nitrirani (nitrokarburirani) slo j općenito se sastoji, idući od jezgre prema površini, od difuzijske zone i zone spojeva (slika 10). Treba napomenuti da je nekim postupcima (npr. nitriranjem u plazmi) moguće postići samo difuzijsku zonu bez zone spojeva. Difuzijska zona nalazi se u površinskoj zoni i sadrži kemijske elemente (N,C,O), u čvrstom ili djelomično precipitiranom stanju, dovedene u materijal tijekom nitriranja. Sporim ohlađivanjem s temperature nitriranja ili naknadnim ugrijavanjem i ohlađivanjem, kod ugljičnih čelika, moguće je difuzijsku zonu učiniti vidljivom zbog izlučivanja igličastih nitrida. Zona spojeva nalazi se u krajnjem rubnom sloju, a nastavlja se na difuzijsku zonu. U njoj su zbog visokog sadržaja dušika prisutni nitridi i/ili karbonitridi u tolikoj mjeri, da se struktura tog sloja znatno razlikuje od ostalog područja. Karakterizacija nitriranog s loja sastoji se u ispitivan j u i odr e đivan j u sljede ć ih veli č ina: -površinske tvrdoće -tvrdoće i debljine zone spojeva (ako je prisutna poroznost onda i dubine i intenziteta poroznog dijela zone spojeva) -rasporeda tvrdoće po dubini difuzijske zone -efektivne dubine nitriranja Efektivne dubine nitriranog sloja (Nht) iznose do 0,6 mm, a debljine zone spojeva na površini iznose do 20 µm. Određivanje dubine nitriranja sukladno normi DIN 50190:1979 BORIRANJE Boriranje je toplinsko-difuzijski postupak pri kojem u površinske slojeve čelika difundira bor te dolazi do stvaranja Fe- borida. Postupak se izvodi na temperaturama 800 do 1100 °C u trajanju od nekoliko sati. Sredstva u kojima se izvodi boriranje mogu biti u obliku praška (granulata), paste (pogodno za lokalno boriranje), plinske atmosfere (vrlo otrovan i rijetko primjenjivan postupak) ili solne kupke. Dubine boridnih slojeva iznose od nekoliko desetaka µm do 0,3 mm ovisno o vrsti čelika, trajanju i temperaturi boriranja, sredstvu za boriranje, brzini grijanja i hlađenja te naknadnoj toplinskoj obradi. Borirani dijelovi imat će, uz nešto nižu žilavost i čvrstoću savijanja, slijedeća svojstva, vrlo visoku tvrdoću, visoku otpornost na trošenje (abraziji, eroziji,

Inzinjerstvo Pov

Documents

Transcript of Inzinjerstvo Pov