Пять видов дефектов карбидации и способы их предотвращения

Thread Content

Чрезмерная концентрация углерода ⒈ Причины и вред Если при процессе карбидации температура повышается слишком резко, или при твердотельной карбидации используется совершенно новый карбидирующий агент, либо применяется слишком большое количество сильных активаторов карбидации, это может привести к чрезмерной концентрации углерода. При слишком высокой концентрации углерода на поверхности изделия образуются крупные групповые или сетчатые карбиды. В результате образования такой твердой и хрупкой структуры прочность покрытия, подвергнутого карбидации, резко снижается. Кроме того, при закалке образуется высокосодержащий углеродом мартенсит, что приводит к легкому возникновению трещин при шлифовке. ⒉ Меры предотвращения: ① Нельзя резко нагревать; необходимо использовать подходящую температуру нагрева, чтобы кристаллы стали не увеличивались в размерах. Если при карбидировании зерна остаются крупными, то после карбидирования необходимо провести отжиг или два этапа закалки для уменьшения размера зерен. ②Необходимо строго контролировать однородность температуры в печи, чтобы избежать сильных колебаний; особое внимание требуется при твердотельном карбидировании в отражательной печи. ③При твердотельном карбидировании карбидирующее вещество следует использовать в сочетании нового и старого. В качестве средства для стимуляции проникновения лучше использовать BaCO3 в концентрации 4–7%; Na2CO3 не следует применять в качестве такого средства. Слишком низкая концентрация углерода 1. Причины и последствия Сильные колебания температуры или недостаточное количество активаторов могут привести к недостаточной концентрации углерода на поверхности. Идеальная концентрация углерода находится в диапазоне от 0,9 до 1,0%. При уровне ниже 0,8% детали быстро изнашиваются. ⒉ Методы предотвращения: ① Температура карбидации обычно составляет 920–940°C. При слишком низкой температуре карбидации концентрация углерода снижается, а время карбидации увеличивается ； Чрезмерно высокая температура закалки приводит к увеличению размеров кристаллитов. ② Количество ускорителя проникновения (BaCO3) не должно быть меньше 4%. Локальное недостаточное содержание углерода на поверхности после карбидации 1. Причины и последствия При твердотельной карбидации слишком крупные частицы древесного угля, наличие в нем примесей в виде камней и т. п., неравномерное смешивание катализатора с древесным углем или контакт детали с определенными поверхностями могут привести к локальному отсутствию углерода или его недостаточному содержанию. Грязь на поверхности детали также может привести к недостатку углерода. ⒉ Способы предотвращения: ① Твердые карбидирующие вещества необходимо смешивать в определенных пропорциях и тщательно перемешивать. ② Обратите внимание, чтобы детали при укладке в печь не соприкасались друг с другом. При твердотельном карбидировании необходимо хорошо утрамбовать карбидирующее вещество, чтобы оно не сильно проседало и деталь не соприкасалась с ним. ③ Но удаляет только поверхностные загрязнения. Усиление перехода концентрации карбидации ⒈ Причины и вред Усиленный переход концентрации карбидации означает резкое изменение концентрации углерода на поверхности и внутри материала; это не постепенный переход от высоких значений к низким, а резкий скачок. Причиной этого дефекта является сильное действие карбидирующего вещества (например, свежеприготовленного угля или небольшого количества старого карбидирующего вещества). Кроме того, наличие в стали таких легирующих элементов, как Cr, Mn, Mo, способствует интенсивному образованию карбидов. В результате на поверхности наблюдается высокая концентрация карбидов, а в центре — низкая; переходного слоя нет. Появление этого дефекта приводит к значительным внутренним напряжениям внутри и снаружи изделия, что в процессе закалки или шлифовки вызывает появление трещин или отслоений. ⒉ Способ предотвращения: карбидизирующие вещества должны смешиваться в соответствии с установленными пропорциями, чтобы уменьшить интенсивность карбидизации. Лучше использовать BaCO3 в качестве катализатора проникновения, поскольку Na2CO3 действует слишком резко. При шлифовке возникает упрочнение и трещины. 1. Причины возникновения: явление ослабления поверхности слоя карбидов в результате шлифовки называется упрочнением, возникающим в процессе шлифовки. Это происходит из-за слишком высокой скорости подачи материала во время шлифовки, неправильного выбора твердости и размера зерен шлифовального круга, а также недостаточного охлаждения в процессе шлифовки — все это может привести к появлению подобных дефектов. Это происходит потому, что тепло, образующееся во время шлифовки, размягчает поверхность. При шлифовке возникновение дефектов от упрочнения снижает износостойкость детали. На поверхности появляются шестиугольные трещины. Это происходит из-за чрезмерной шлифовки поверхности твердого шлифовального круга, что приводит к нагреву. Это также связано с недостаточной отжиговой обработкой и чрезмерными остаточными внутренними напряжениями. После обработки кислотой участки с дефектами становятся черными, что позволяет отличить их от участков без дефектов. Это отжиг, возникающий при шлифовке из-за тепла. Это приводит к тому, что структура металла преобразуется в твердый перлит. На самом деле трещины после шлифовки видны невооруженным глазом. ⒉ Методы предотвращения: ① После закалки необходимо провести полное или многократное отжигание для устранения внутренних напряжений. ② Используются шлифовальные круги из мягкого или среднего алюминиевого оксида размером зерен 40–60, при этом скорость подачи не должна быть слишком высокой. ③ При шлифовке сначала включите охлаждающую жидкость и обеспечьте полное охлаждение в процессе работы.