CEMENTIRANJE

 

Cementiranje je toplotno kemični postopek površinskega utrjevanja. Uporablja se pri izdelkih, ki so dinamično in obrabno bolj obremenjeni kot v primeru površinsko kaljenih. Jekla za cementiranje vsebujejo 0,05 do 0,2%C, zato so dovolj plastična in žilava. Boljše mehanske lastnosti dosežejo jekla, ki vsebujejo legirne elemente (Cr, V, Nb, Ni, Mo). Cementiranje se sestoji iz dveh faz. V prvi fazi (ogličenje), se površina izdelka obogati z zadostno količino ogljika. Druga faza je kaljenje.

1.ogličenje

poteka tako, da se izdelek segreva v sredstvih, ki vsebujejo ogljik. Temperatura segrevanja je 850 do 930°C. Pri tej temperaturi je difuzija atomov ogljika dovolj velika. V času 5 do 15 ur, se delež ogljika na površini izdelka, poveča do 1,2%.

Sredstva za ogličenje so lahko:

Trdna – lesno oglje in barijev karbonat

Tekoča – raztopine soli (KCN, NaCN+KCN, Na2CO3, NaCl, SiC)

Plinasta – vsi plini, ki vsebujejo C

Najbolj pogosto se uporabljajo razpršena tekoča sredstva. Primer: KARBOFLUID (alkohol, bencin petrolej, terpentin, bencol).

Hitrost cementiranja:

trdna sredstva 0,1 mm/h

tekoča 0,5 mm/h

plinasta > 0,1 mm/h

 

2.Kaljenje izdelka lahko poteka:

 

 

 

Kaljenje iz temperature cementiranja ima naslednje slabosti: velike notranje napetosti, grobozrnata struktura – izdelek je žaren dolgo pri visokih temperaturah islaba trdnost in žilavost izdelkov n

 

 

 

 

Pri kaljenju iz kalilne temperature (~ 750°C), so notranje napetosti nekoliko manjše. Struktura je še vedno grobozrnata, zato so lastnosti približno enake.

 

 

 

 

 

 

 

 

Kaljenje po normalizacijskem žarenju je najboljše. V tem primeru, je struktura bolj drobnozrnata in zato izdelki dosežejo bistveno boljše lastnosti. Slaba stran takega kaljenja je ekonomičnost postopka in možnost razogličenja površine. Malo legirana jekla, dosežejo zelo dobre lastnosti, po dvojnem kaljenju. Prvič, se iz višje temperature, zakali jedro preseka. Drugič, se iz nižje temperature, zakali površina. Pri kaljenju površine se jedro v bistvu popušča. Drobne lamele karbidov legirnih elementov, ki pri tem nastanejo, izboljšajo trdnost in žilavost jedra. V praksi se najbolj pogosto cementirajo: tečaji osi, zobniki, valji motorjev, pogonske verige, odmične gredi, urni mehanizmi in ostali strojni elementi.