Цементаціяі азотування– це два широко використовувані методи поверхневого зміцнення в металургії. Обидва покращують поверхневі властивості сталі, але вони суттєво відрізняються принципами процесу, умовами застосування та властивостями результуючого матеріалу.
1. Принципи процесу
●Цементація:
Цей процес передбачає нагріваннянизьковуглецева сталь або легована стальвбагата на вуглець атмосфераза високих температур. Джерело вуглецю розкладається, вивільняючиактивні атоми вуглецющо дифундують у поверхню сталі, збільшуючи їївміст вуглецюта забезпечення подальшого затвердіння.
●Азотування:
Азотування вводитьактивні атоми азотув поверхню сталі за підвищених температур. Ці атоми реагують з легуючими елементами (наприклад, Al, Cr, Mo) у сталі, утворюючитверді нітриди, підвищуючи твердість поверхні та зносостійкість.
2. Температура та час
| Параметр | Цементація | Азотування |
| Температура | 850°C – 950°C | 500°C – 600°C |
| Час | Від кількох до десятків годин | Десятки до сотень годин |
Примітка: Азотування відбувається за нижчих температур, але часто займає більше часу для еквівалентної модифікації поверхні.
3. Властивості зміцненого шару
Твердість та зносостійкість
●Цементація:Досягає поверхневої твердості58–64 HRC, що забезпечує добру зносостійкість.
●Азотування:Результати твердості поверхні1000–1200 В, як правило, вище, ніж на цементованих поверхнях, звідмінна зносостійкість.
Втомна міцність
●Цементація:Значно покращуєміцність на згинання та кручення.
●Азотування:Також підвищує міцність на втому, хоча загаломменшою міроюніж цементація.
Стійкість до корозії
●Цементація:Обмежена стійкість до корозії.
●Азотування:Форми aщільний нітридний шар, що забезпечуєчудова стійкість до корозії.
4. Відповідні матеріали
●Цементація:
Найкраще підходить длянизьковуглецева сталь та низьколеговані сталі. Поширені застосування включаютьшестерні, вали та компонентипіддаються високим навантаженням і тертю.
●Азотування:
Ідеально підходить для сталей, що містятьлегуючі елементитакі як алюміній, хром і молібден. Часто використовується дляпрецизійні інструменти, форми, штампи, такомпоненти, що піддаються високому зносу.
5. Характеристики процесу
| Аспект | Цементація | Азотування |
| Переваги | Утворює глибокий затверділий шар | Економічно ефективний Широко застосовується Низький рівень спотворень** завдяки нижчим температурам Не потрібне гасіння Висока твердість та стійкість до корозії |
| Недоліки | Високі температури процесу можуть спричинитиспотворення Потрібне гартування після цементації | Збільшення складності процесу Менша глибина корпусу Довший час циклу Вища вартість |
Короткий зміст
| Функція | Цементація | Азотування |
| Глибина загартованого шару | Глибокий | Мілководдя |
| Твердість поверхні | Від середнього до високого (58–64 HRC) | Дуже високий (1000–1200 HV) |
| Опір втомі | Високий | Від середнього до високого |
| Стійкість до корозії | Низький | Високий |
| Ризик спотворення | Вища (через високі температури) | Низький |
| Після лікування | Потребує гартування | Не потрібне гасіння |
| Вартість | Нижня | Вища |
Як цементація, так і азотування мають унікальні переваги та вибираються на основівимоги до заявки, включнонесуча здатність, стабільність розмірів, зносостійкість, таумови навколишнього середовища.
Азотований вал шестерні
Час публікації: 19 травня 2025 р.