ซีเมนต์ที่บ้าน สาระสำคัญและวัตถุประสงค์ของกระบวนการคาร์บูไรเซชันของเหล็ก การประสานแก๊สเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการแปรรูปผลิตภัณฑ์จำนวนมาก

การบำบัดด้วยสารเคมีและความร้อนของเหล็ก การบำบัดนี้ไม่เพียงเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโลหะเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบนสุดด้วย ด้วยเหตุนี้ ชิ้นส่วนจึงสามารถมีแกนที่มีความหนืดซึ่งสามารถทนต่อแรงกระแทก มีความแข็งสูง และทนทานต่อการสึกหรอด้านนอก
มีหลายวิธีในการบำบัดเหล็กกล้าด้วยความร้อนด้วยสารเคมี แต่ในเวิร์กช็อปขนาดเล็ก สามารถทำได้เฉพาะการทำให้เป็นคาร์บอนเท่านั้น คาร์บูไรเซชันคือคาร์บูไรเซชันที่พื้นผิวของเหล็ก ส่วนใหญ่แล้วผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีปริมาณคาร์บอนไม่เกิน 0.2% รวมถึงจากโลหะผสมบางชนิดจะต้องผ่านการคาร์บูไรเซชัน ชิ้นส่วนที่มีไว้สำหรับการทำให้คาร์บูไรเซชันได้รับการทำความสะอาดล่วงหน้า และพื้นผิวที่ไม่ต้องใช้คาร์บูไรเซชันจะถูกเคลือบด้วยสารป้องกันที่เรียกว่าสารเคลือบป้องกันการซีเมนต์ การเคลือบที่ง่ายที่สุดคือดินเหนียวทนไฟโดยเติมผงแร่ใยหิน 10% ส่วนผสมนี้นวดด้วยน้ำเพื่อความสม่ำเสมอของครีมเปรี้ยวและนำไปใช้กับพื้นที่ที่ต้องการของพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ การประสานผลิตภัณฑ์เพิ่มเติมสามารถทำได้หลังจากที่การเคลือบแห้งแล้ว การเคลือบต่อไปนี้ใช้งานง่ายเช่นกัน: ดินขาว (25%), แป้งโรยตัว (50%), น้ำ (25%) การเคลือบนี้เจือจางเพื่อความสม่ำเสมอที่ต้องการด้วยแก้วเหลวหรือกาวซิลิเกต การซีเมนต์ครั้งต่อไปจะเกิดขึ้นหลังจากที่การเคลือบแห้งสนิท
สารที่ใช้ในการผลิตซีเมนต์เรียกว่าคาร์บูไรเซอร์ มีสถานะเป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
การประสานซีเมนต์ในคาร์บูไรเซอร์ที่เป็นของแข็ง ในเวิร์คช็อปที่บ้านขอแนะนำให้ทำการประสานโดยใช้ส่วนผสมของเขม่า (55%) โซดาแอช (30%) และโซเดียมออกซาเลต (15%) ผสมในน้ำเพื่อความสม่ำเสมอของครีมเปรี้ยว ใช้ยาเพสต์กับผลิตภัณฑ์ ปล่อยให้แห้ง จากนั้นนำเข้าเตาอบโดยเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 900-920°C เป็นเวลา 2-2.5 ชั่วโมง การประสานโดยใช้เพสต์ทำให้มั่นใจได้ว่าชั้นคาร์บูไรซ์มีความหนาของ 0.7-0.8 มม.

การประสานซีเมนต์ในคาร์บูไรเซอร์ที่เป็นของแข็ง ในเวิร์คช็อปที่บ้านขอแนะนำให้ทำการประสานโดยใช้ส่วนผสมของเขม่า (55%) โซดาแอช (30%) และโซเดียมออกซาเลต (15%) ผสมในน้ำเพื่อความสม่ำเสมอของครีมเปรี้ยว ใช้ยาเพสต์กับผลิตภัณฑ์ ปล่อยให้แห้ง จากนั้นนำเข้าเตาอบโดยเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 900-920°C เป็นเวลา 2-2.5 ชั่วโมง การประสานโดยใช้เพสต์ทำให้มั่นใจได้ว่าชั้นคาร์บูไรซ์มีความหนาของ 0.7-0.8 มม.
การเติมคาร์บอนเหลวใช้สำหรับเครื่องมือเติมคาร์บอนและผลิตภัณฑ์อื่นๆ โดยการแช่ไว้ในอ่างเตาหลอมที่มีโซดา 75-85% โซเดียมคลอไรด์ 10-15% และซิลิคอนคาร์ไบด์ 6-10% กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 850-860°C เป็นเวลา 1.5-2 ชั่วโมง ความลึกของชั้นคาร์บูไรซ์ถึง 0.3-0.4 มม.
การประสานแก๊สจะดำเนินการภายใต้สภาวะการผลิตในส่วนผสมของก๊าซร้อนที่มีเทนและคาร์บอนมอนอกไซด์ ในห้องพิเศษที่อุณหภูมิ 900-950°C กระบวนการนี้รวดเร็วและประหยัดมากเมื่อเปรียบเทียบกับการทำให้เป็นคาร์บอนในคาร์บูไรเซอร์ที่เป็นของแข็งและของเหลว
หลังจากการชุบคาร์บูไรเซชัน ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกทำให้เย็นลงพร้อมกับเตาเผา จากนั้นจึงชุบแข็งที่อุณหภูมิ 760-780°C ตามด้วยการทำให้เย็นลงในน้ำมัน

การประสานซึ่งดำเนินการในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ และภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงโดยเฉพาะเป็นวิธีการบำบัดโลหะด้วยความร้อนทางเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมานานหลายทศวรรษ

สาระสำคัญของกระบวนการซีเมนต์

ความหมายของวิธีการใดๆ ของการบำบัดโลหะด้วยความร้อนด้วยเคมี ซึ่งรวมถึงคาร์บูไรเซชันของเหล็ก ก็คือ ผลิตภัณฑ์ถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงในตัวกลางพิเศษ (ของเหลว ของแข็ง หรือก๊าซ) ผลกระทบนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของโลหะ - พื้นผิวของชิ้นงานอิ่มตัวด้วยคาร์บอน ซึ่งท้ายที่สุดจะแข็งขึ้นและทนทานต่อการสึกหรอมากขึ้น สิ่งสำคัญคือแกนกลางของชิ้นส่วนที่ผ่านการแปรรูปยังคงมีความหนืด

เป็นไปได้ที่จะบรรลุผลตามที่ต้องการหลังจากการกระแทกกับโลหะดังกล่าวก็ต่อเมื่อต้องผ่านการประมวลผลเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีคาร์บอนไม่เกิน 0.2% เพื่อดำเนินการประสานซีเมนต์ ผลิตภัณฑ์จะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 850–950 องศาเซลเซียส และเลือกองค์ประกอบของตัวกลางเพื่อให้ปล่อยคาร์บอนกัมมันต์เมื่อถูกความร้อน

หากดำเนินการคาร์บูไรเซชันอย่างชำนาญ ไม่เพียงแต่จะเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์โลหะเท่านั้น แต่ยังสามารถเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคและแม้แต่องค์ประกอบเฟสได้อีกด้วย เป็นผลให้มีความเป็นไปได้ที่จะเสริมความแข็งแกร่งให้กับชั้นผิวของชิ้นส่วนและให้มีลักษณะคล้ายกับเหล่านั้น เพื่อให้บรรลุผลดังกล่าว จำเป็นต้องเลือกพารามิเตอร์ของการบำบัดทางเคมี-ความร้อนของโลหะอย่างถูกต้อง - อุณหภูมิความร้อน และเวลาสัมผัสของผลิตภัณฑ์แปรรูปในสภาพแวดล้อมพิเศษ

การดำเนินการทางเทคโนโลยีนี้ค่อนข้างใช้เวลานานเนื่องจากกระบวนการทำให้ชั้นผิวของเหล็กอิ่มตัวด้วยคาร์บอนนั้นช้ามาก (0.1 มม. ใน 60 นาที) เมื่อพิจารณาถึงความจริงที่ว่าชั้นพื้นผิวที่แข็งสำหรับผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่จะต้องมีอย่างน้อย 0.8 มม. จึงสามารถคำนวณได้ว่าต้องใช้เวลาอย่างน้อย 8 ชั่วโมงในการทำคาร์บูไรเซชันของโลหะ สื่อประเภทหลักสำหรับการดำเนินการคาร์บูไรเซชันของโลหะ (หรือที่เรียกอย่างถูกต้องว่าคาร์บูไรเซอร์) คือ:

• สื่อก๊าซ
• สารละลายอิเล็กโทรไลต์
• สื่อซีดขาว;
• เตียงฟลูอิไดซ์;
• สื่อที่เป็นของแข็ง

ที่พบมากที่สุดคือคาร์บูไรเซอร์ที่เป็นก๊าซและแข็ง

ดำเนินการคาร์บูไรเซชันของเหล็กในสภาพแวดล้อมที่เป็นของแข็ง

ส่วนใหญ่แล้วในการทำคาร์บูไรเซชันของโลหะในตัวกลางที่เป็นของแข็งจะใช้ส่วนผสมที่ประกอบด้วยโซเดียมคาร์บอเนตแบเรียมหรือแคลเซียมและไม้เบิร์ชหรือถ่านไม้โอ๊ค (70–90%) ก่อนหน้านี้ส่วนประกอบทั้งหมดของส่วนผสมดังกล่าวจะถูกบดขยี้ให้เหลือเศษ 3-10 มม. แล้วร่อนซึ่งจำเป็นในการกำจัดอนุภาคและฝุ่นที่มีขนาดเล็กเกินไป

หลังจากเตรียมส่วนประกอบของส่วนผสมสำหรับการบำบัดทางเคมีและความร้อนของโลหะแล้ว ก็สามารถผสมได้หลายวิธี

• ส่วนประกอบของส่วนผสม (เกลือและถ่านหิน) ผสมให้เข้ากันในสภาวะแห้ง หากละเลยข้อกำหนดนี้หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการซีเมนต์แล้ว คราบอาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์
• เกลือละลายในน้ำและเทสารละลายที่ได้ลงบนถ่านหลังจากนั้นนำไปตากให้แห้งจนความชื้นไม่เกิน 7%

ควรสังเกตว่าวิธีที่สองเป็นวิธีที่ดีกว่าเนื่องจากช่วยให้คุณได้ส่วนผสมที่มีองค์ประกอบสม่ำเสมอมากขึ้น

ทั้งในสภาพอุตสาหกรรมและที่บ้านการทำคาร์บูไรเซชันของผลิตภัณฑ์เหล็กจะดำเนินการในกล่องที่มีการเทคาร์บูไรเซอร์ เพื่อปรับปรุงคุณภาพของชั้นพื้นผิวของโลหะที่กำลังแปรรูปตลอดจนเพื่อลดเวลาที่ใช้ในการอุ่นกล่องวิธีที่ดีที่สุดคือการผลิตให้ใกล้เคียงกับขนาดและรูปร่างของชิ้นส่วนมากที่สุด

สามารถสร้างสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับคาร์บูไรเซชันของเหล็กได้โดยกำจัดการรั่วไหลของก๊าซที่เกิดขึ้นในคาร์บูไรเซอร์ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน ในการทำเช่นนี้ กล่องซึ่งต้องมีฝาปิดที่แน่นหนา จะถูกเคลือบอย่างระมัดระวังด้วยดินเหนียวทนไฟก่อนที่จะนำไปใส่ในเตาอบ

โดยปกติแล้ว ขอแนะนำให้ใช้กล่องที่ทำขึ้นเป็นพิเศษเฉพาะในสภาพอุตสาหกรรมเท่านั้น สำหรับการทำคาร์บูไรซิ่งโลหะที่บ้าน จะใช้กล่องที่มีขนาดและรูปร่างมาตรฐาน (สี่เหลี่ยมจัตุรัส สี่เหลี่ยม กลม) โดยเลือกขึ้นอยู่กับจำนวนชิ้นส่วนที่ต้องดำเนินการและขนาดภายในของเตาเผา

วัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกล่องดังกล่าวคือเหล็กทนความร้อน แต่สามารถใช้ภาชนะที่ทำจากโลหะผสมคาร์บอนต่ำได้ กระบวนการทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์โลหะคาร์บูไรซิ่งมีดังนี้

• ชิ้นส่วนที่เตรียมไว้สำหรับการประมวลผลจะถูกวางไว้ในกล่องโรยด้วยคาร์บูไรเซอร์หลายชั้น
• กล่องบรรจุที่เคลือบด้วยดินเหนียวทนไฟจะถูกวางไว้ในเตาอบที่อุ่นไว้
• สิ่งที่เรียกว่าผ่านการทำความร้อนกล่องพร้อมชิ้นส่วนจะดำเนินการในระหว่างนั้นจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 700–800 องศาเซลเซียส ความจริงที่ว่ากล่องอุ่นขึ้นอย่างดีสามารถตัดสินได้จากสีของแผ่นเตา: ไม่ควรมีจุดด่างดำในบริเวณที่สัมผัสกับภาชนะ
• อุณหภูมิในเตาอบเพิ่มขึ้นเป็น 900–950 องศาเซลเซียส ด้วยค่าเหล่านี้เหล็กจึงถูกคาร์บูไรซ์

อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมพิเศษซึ่งมีโลหะตั้งอยู่มีส่วนทำให้เกิดการแพร่กระจายของอะตอมของคาร์บอนกัมมันต์เข้าไปในโครงผลึกเหล็ก ควรสังเกตว่าเหล็กคาร์บูไรซิ่งสามารถทำได้ที่บ้าน แต่มักไม่ได้ผลตามที่ต้องการ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ากระบวนการคาร์บูไรเซชันนั้นต้องอาศัยการสัมผัสชิ้นส่วนที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ตามกฎแล้วสิ่งนี้เป็นเรื่องยากที่จะทำที่บ้าน

การประสานชิ้นส่วนในสภาพแวดล้อมของก๊าซ

ผู้เขียนเทคโนโลยีนี้คือ S. Ilyinsky, N. Minkevich และ V. Prosvirin ซึ่งใช้ครั้งแรกที่โรงงานใน Zlatoust ภายใต้การนำของ P. Anosov สาระสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือชิ้นส่วนโลหะที่กำลังแปรรูปได้รับความร้อนในสภาพแวดล้อมของก๊าซที่ประกอบด้วยคาร์บอน ซึ่งอาจมาจากแหล่งกำเนิดเทียมหรือจากธรรมชาติ ก๊าซที่ใช้กันมากที่สุดคือก๊าซที่ผลิตขึ้นระหว่างการสลายตัวของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ก๊าซนี้ได้มาจากวิธีต่อไปนี้:

• ภาชนะเหล็กได้รับความร้อนและป้อนน้ำมันก๊าดเข้าไปซึ่งเมื่อระเหยจะสลายตัวเป็นส่วนผสมของก๊าซ
• องค์ประกอบของบางส่วน (60%) ของก๊าซที่เกิดขึ้นได้รับการแก้ไข (แตกร้าว)

ส่วนผสมที่ได้จะถูกนำมาใช้ในการบำบัดทางเคมีและความร้อนของเหล็ก

หากดำเนินการคาร์บูไรเซชันของเหล็กโดยใช้ก๊าซไพโรไลซิสเท่านั้นโดยไม่เติมแก๊สที่แตกร้าว ความลึกของชั้นคาร์บูไรซ์จะไม่เพียงพอ นอกจากนี้ในกรณีนี้ ชั้นเขม่าขนาดใหญ่จะเกาะอยู่บนพื้นผิวของชิ้นงาน ซึ่งอาจต้องใช้เวลาและความพยายามอย่างมากในการขจัดออก

เตาที่ใช้ในการดำเนินการคาร์บูไรเซชันด้วยแก๊สของโลหะจะต้องปิดผนึกอย่างแน่นหนา ในสถานประกอบการผลิตที่ทันสมัย ​​เตาเผาดังกล่าวมีสองประเภทหลักที่ใช้: แบบมีระเบียบและแบบคงที่ กระบวนการประสานตัวเองในสภาพแวดล้อมของก๊าซมีดังนี้ ชิ้นส่วนที่จะแปรรูปจะถูกวางในเตาอบ โดยจะปรับอุณหภูมิเป็น 950 องศาเซลเซียส ก๊าซจะถูกส่งไปยังเตาให้ความร้อนและชิ้นส่วนจะถูกเก็บไว้ในนั้นเป็นระยะเวลาหนึ่ง

เมื่อเปรียบเทียบกับการเติมคาร์บูไรเซชันของเหล็กโดยใช้คาร์บูไรเซอร์แบบแข็ง เทคโนโลยีนี้มีข้อดีที่สำคัญหลายประการ:

• จัดให้มีเงื่อนไขที่ดีกว่าสำหรับบุคลากรบริการ
• ความเร็วสูงในการบรรลุผลที่ต้องการเนื่องจากชิ้นส่วนสามารถเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมของก๊าซได้ในระยะเวลาอันสั้น (นอกจากนี้ไม่จำเป็นต้องใช้เวลาในการเตรียมคาร์บูไรเซอร์ที่เป็นของแข็ง)

กระบวนการประสานจะขึ้นอยู่กับหลักการทางเคมีและความร้อน การแปรรูปโลหะ. ประเด็นทั้งหมดของขั้นตอนคือการทำให้พื้นผิวเหล็กอิ่มตัวด้วยปริมาณคาร์บอนที่ต้องการภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่แน่นอน

เมื่อหลายปีก่อน ขั้นตอนนี้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะนำไปใช้ที่บ้าน ปัจจุบันนี้สามารถทำได้โดยใช้สื่อกราไฟท์หรือระบบอะนาล็อก สิ่งสำคัญคือความปรารถนาและ ความรู้บางอย่าง.

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับกระบวนการ

ก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจก่อน พื้นฐานของการรักษาความร้อนกลายเป็น.

คุณสมบัติของคาร์บูไรเซชันของโลหะประกอบด้วยปัจจัยต่อไปนี้:

1. ด้วยขั้นตอนนี้ เหล็กชุบแข็งที่ผิวจะแข็งแรงขึ้น ซึ่งจะเพิ่มขึ้น ความต้านทานการสึกหรอและความแข็งแรงวัสดุ;
2. คุณสมบัติการทำงานของโลหะมีการเปลี่ยนแปลงโดยการให้ความร้อนผลิตภัณฑ์ในตัวกลางที่เป็นของเหลว ก๊าซ หรือของแข็ง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณลักษณะของมัน
3. ชิ้นส่วนสามารถให้ความร้อนได้ในอุณหภูมิที่แตกต่างกัน โดยไม่มีการจำกัดค่าคงที่หรือคำแนะนำที่แน่นอน ที่บ้านกระบวนการซีเมนต์เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส ในสภาวะอุตสาหกรรมโดยใช้อุปกรณ์ระดับมืออาชีพ อุณหภูมิความร้อนในเตาเผาจะสูงถึงมากกว่า 1,300 องศาเซลเซียส คุณควรรู้ว่าอุณหภูมิถูกเลือกโดยคำนึงถึงความเข้มข้นของสิ่งสกปรกและคาร์บอน
4. ผู้เชี่ยวชาญแนะนำที่บ้าน ซีเมนต์คาร์บอนต่ำประเภทของเหล็ก (ประมาณ 0.2%) ตัวอย่างเช่นใบมีดจากมีดทำครัวราคาไม่แพงที่ทำจากเหล็กหรือชิ้นส่วนขนาดเล็ก
5. คาร์บอนแทรกซึมเข้าไปในโครงสร้างของเหล็กค่อนข้างช้า ดังนั้นการยึดใบมีดแบบโฮมเมดจึงเกิดขึ้นในอัตราไม่เกิน 0.1 มิลลิลิตรต่อชั่วโมง เพื่อให้ใบมีดเดียวกันทนต่อภาระที่หนักกว่าได้จำเป็นต้องเสริมความแข็งแกร่งของชั้นด้วยความหนาสูงสุด 0.8 มล. ต่อชั่วโมง สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจด้วยว่าการใช้มีดชุบคาร์บอนหรือด้ามเล็กในเวิร์คช็อปที่บ้านต้องใช้เวลา ขั้นต่ำแปดชั่วโมง. ในกรณีนี้ คุณควรรักษาอุณหภูมิในเตาอบให้คงที่เพื่อไม่ให้รบกวนระบบอุณหภูมิ
6. ในระหว่างกระบวนการคาร์บูไรเซชัน ไม่เพียงแต่คุณสมบัติของโลหะจะเปลี่ยนไปเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงด้วย องค์ประกอบเฟสและตาข่ายอะตอม โดยทั่วไป พื้นผิวจะมีลักษณะเหมือนกับเมื่อชุบแข็ง แต่สามารถควบคุมได้ในช่วงอุณหภูมิที่แคบ เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องของวัสดุต่างๆ

ดำเนินการคาร์บูไรเซชันของเหล็กกล้าไร้สนิม ซับซ้อนกว่านี้เล็กน้อยแต่ในขณะเดียวกันก็จะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะประเภทนี้ในเชิงคุณภาพ

คาร์บูไรเซชันของเหล็กกล้าเป็นไปได้ในสภาพแวดล้อมใด

กระบวนการชุบแข็งเกิดขึ้นภายใต้สภาพแวดล้อมต่างๆ:

• เป็นของแข็ง
• ในก๊าซ
• ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์
• ในรูปแบบของเพสต์พิเศษ
• ในเตียงฟลูอิไดซ์เบด

ส่วนใหญ่มักดำเนินการในเวิร์คช็อปที่บ้าน การคาร์บูไรเซชันของเหล็กด้วยกราไฟท์. วิธีนี้ช่วยลดความยุ่งยากในกระบวนการได้อย่างมาก เนื่องจากไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับการปิดผนึกอย่างแน่นหนาของเตาอบอีกต่อไป

ในการผลิตภาคอุตสาหกรรมมักใช้ก๊าซเนื่องจากวิธีนี้ช่วยลดเวลาที่ใช้ในการชุบแข็ง

ประเภทของโลหะที่สามารถแปรรูปได้

โลหะที่ใช้สำหรับการชุบแข็งมีสามกลุ่มหลัก:

1. เหล็กที่มีแกนไม่แข็งตัว กลุ่มนี้รวมถึงเหล็กเกรดต่อไปนี้ที่เหมาะสำหรับการประสาน - 20, 15 และ 10 ชิ้นส่วนเหล่านี้มีขนาดเล็กและใช้สำหรับใช้ในบ้าน ในระหว่างการชุบแข็ง ออสเทนไนต์จะถูกเปลี่ยนเป็นส่วนผสมเฟอร์ไรต์-เพิร์ลไลต์
2. เหล็กที่มีแกนแข็งเล็กน้อย กลุ่มนี้รวมถึงโลหะเกรดต่างๆ เช่น 20AH, 15AH (เหล็กกล้าโครเมียมอัลลอยด์ต่ำ) ในกรณีนี้ ขั้นตอนการผูกเพิ่มเติมจะดำเนินการโดยใช้วาเนเดียมในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งจะทำให้ได้เกรนละเอียด ซึ่งส่งผลให้โลหะมีความเหนียวและเหนียวมากขึ้น
3. เหล็กที่มีแกนแข็งมาก โลหะประเภทนี้ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนหรือมีหน้าตัดขนาดใหญ่ที่สามารถทนต่อแรงกระแทกต่างๆ และสัมผัสกับกระแสสลับ ในระหว่างกระบวนการชุบแข็ง จะมีการเติมนิกเกิลเข้าไป หรือหากขาดก็ใช้แมงกานีสในขณะที่เมล็ดข้าวถูกบด ขนาดเล็กไทเทเนียมหรือวาเนเดียม

โดยทั่วไป กระบวนการคาร์บูไรซิ่งเหล็กจำเป็นต่อการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและความแข็งแรงของชิ้นส่วน

ชิ้นส่วนที่พบบ่อยที่สุดที่ทำการคาร์บูไรซ์คือเพลา เพลา ใบมีด ชิ้นส่วนแบริ่ง และเฟือง

การเติมคาร์บูไรเซชันของเหล็กกล้าเกิดขึ้นได้อย่างไรในสภาพแวดล้อมที่มั่นคงในองค์กรและในเวิร์คช็อปที่บ้าน

ส่วนผสมสำหรับปูนซีเมนต์แข็งเตรียมจากแบเรียมแคลเซียมพร้อมถ่านและโซเดียมคาร์บอเนต จะดีกว่าถ้าเอาถ่านหินจากไม้โอ๊คหรือต้นเบิร์ชแล้วแบ่งเป็นเศษส่วนเล็ก ๆ ไม่เกินสิบมิลลิเมตร หากต้องการกำจัดฝุ่นส่วนเกิน แนะนำให้ใช้ถ่าน ร่อน. เกลือยังบดเป็นผงและผ่านตะแกรง

มีสองวิธีในการเตรียมส่วนผสม:

1. ถ่านไม้เทเกลือซึ่งก่อนหน้านี้ละลายในน้ำ ส่วนผสมที่ได้จะแห้งความชื้นไม่ควรเกิน 7%
2. ถ่านหินแห้งและเกลือผสมกันอย่างทั่วถึงเพื่อขจัดโอกาสที่จะเกิดคราบสกปรกระหว่างการบำบัดด้วยสารเคมีและความร้อน

ในขณะเดียวกันวิธีแรกก็ถือว่ามีคุณภาพสูงกว่า เนื่องจากรับประกันว่าส่วนผสมจะออกมาสม่ำเสมอและผลลัพธ์ที่ได้จะปราศจากคราบหรือเส้นริ้ว ส่วนผสมสำเร็จรูปเรียกอีกอย่างว่า คาร์บูเรเตอร์.

กระบวนการซีเมนต์แข็งนั้นเกิดขึ้นเอง ในกล่องพิเศษโดยเทส่วนผสมตามปริมาณที่ต้องการ ตามหลักการแล้ว กล่องจะตรงกับขนาดและรูปร่างของผลิตภัณฑ์ที่กำลังดำเนินการ เนื่องจากในกรณีนี้ เวลาที่ใช้ในการทำความร้อนภาชนะจะลดลง และคุณภาพของชั้นซีเมนต์ก็ดีขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของก๊าซ รอยแตกร้าวถูกปกคลุมด้วยดินเหนียวทนไฟพิเศษ และทุกอย่างถูกปิดด้วยฝาปิดที่แน่นหนา

ควรสังเกตว่าการผลิตคอนเทนเนอร์ที่ลงตัวกับขั้นตอนสายพานลำเลียงจะทำกำไรได้อย่างประหยัด หากคุณต้องการชุบแข็งหนึ่งหรือสองส่วนก็ควรเลือกภาชนะจะดีกว่า รูปร่างสากล- สี่เหลี่ยม กลม หรือสี่เหลี่ยม

กล่องเลือกจากเหล็กคาร์บอนต่ำหรือเหล็กทนความร้อน

กระบวนการประสานในส่วนผสมที่เป็นของแข็งมีดังนี้:

• ชิ้นส่วนที่ต้องชุบแข็งจะถูกวางไว้อย่างสม่ำเสมอในกล่องที่เต็มไปด้วยคาร์บูไรเซอร์ที่เป็นของแข็ง
• เตาอบร้อนถึง 900-1,000 องศาและเสิร์ฟภาชนะพร้อมผลิตภัณฑ์
• กล่องถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 500 ถึง 700 องศา ความร้อนนี้เรียกว่าผ่านการทำความร้อน สัญญาณที่เตาอบร้อนถึงอุณหภูมิที่ต้องการคือสีสม่ำเสมอของแผ่นเตาไม่มีพื้นที่มืดอยู่ใต้ลิ้นชักอีกต่อไป
• อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเป็น 900 หรือ 1,000 องศาเซลเซียส

ที่อุณหภูมิขนาดนี้. กระจายการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของชิ้นส่วนในระดับอะตอม

ที่บ้านเป็นการยากที่จะอุ่นเตาอบให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการและรักษาอุณหภูมิทั้งหมดตั้งแต่ต้นจนจบ โดยที่ ทุกอย่างเป็นไปได้. ควรจำไว้ว่าประสิทธิผลของปูนซีเมนต์สำหรับบ้านนั้นต่ำกว่าปูนซีเมนต์อุตสาหกรรมมาก

ตัวเรือนเหล็กชุบแข็งโดยใช้แก๊ส

เป็นครั้งแรกที่มีการดำเนินการประสานเหล็กด้วยแก๊สที่โรงงาน Zlatousovsky ภายใต้การนำที่ระมัดระวังของ P. Anosov วิธีการที่มีประสิทธิภาพนี้ได้รับการพัฒนาโดย V. Prosvirin, S. Ilyinsky และ N. Minkevich

สาระสำคัญของกระบวนการนี้ค่อนข้างง่าย - โลหะถูกยึดภายใต้อิทธิพลของก๊าซที่มีคาร์บอน (ธรรมชาติ เทียม หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ในการปิดผนึกอย่างแน่นหนา เตาอบแบบปิด.

ก๊าซที่เข้าถึงได้และใช้บ่อยที่สุดคือองค์ประกอบที่ได้จากการสลายตัวของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

มันทำในลักษณะดังต่อไปนี้:

• น้ำมันก๊าดถูกเทลงในภาชนะเหล็กพิเศษและให้ความร้อนจนกระทั่งเกิดกระบวนการไพโรไลซิส - การสลายตัวของน้ำมันก๊าดเป็นส่วนผสมของก๊าซหลายชนิด
• ประมาณ 60% ของก๊าซนี้ได้รับการดัดแปลงและเหมาะสำหรับเป็นปูนซีเมนต์

ส่วนผสมของก๊าซดัดแปลงและก๊าซไพโรไลซิสบริสุทธิ์ใช้ในการประสาน ความจำเป็นในการปรับเปลี่ยนส่วนของก๊าซนั้นเกิดจากการใช้ก๊าซบริสุทธิ์ ก๊าซไพโรไลซิสเหล็กมีคาร์บูไรซ์ไม่เพียงพอ และบางส่วนอาจมีเขม่าสะสมอยู่เล็กน้อย ซึ่งยากต่อการถอดออก

กระบวนการคาร์บูไรซิ่งเหล็กด้วยแก๊สดำเนินการในเตาสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่องพิเศษ หรือใช้หน่วยเครื่องเขียนที่เป็นเอกลักษณ์

ขั้นแรกให้วางชิ้นส่วนไว้ในเตาเผา การติดตั้งปิดและเตาได้รับความร้อนถึง 950 องศา จากนั้นจึงจ่ายก๊าซที่เตรียมไว้ล่วงหน้า

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะดำเนินการตามขั้นตอนนี้ที่บ้าน

ในเวลาเดียวกัน มีข้อดีหลายประการเหนือวิธีการประมวลผลแบบทึบ:

• ใช้เวลาน้อยลงในการเตรียมวัตถุดิบสำหรับการประสาน
• สภาพการทำงานที่ดีขึ้นและปลอดภัยสำหรับคนงาน
• เร่งกระบวนการชุบแข็งโดยลดระยะเวลาการยึดเกาะของผลิตภัณฑ์

สิ่งที่สำคัญที่สุดในการทำคาร์บูไรซิ่งเหล็กคือกระบวนการที่ได้รับการจัดการอย่างดี รวมถึงอุปกรณ์และวัตถุดิบคุณภาพสูง วิธีโซลิดสามารถนำไปใช้ที่บ้านได้หากคุณมีเตา คาร์บูไรเซอร์ และแม่พิมพ์โลหะ เช่นเดียวกับทักษะและความสามารถบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการชุบแข็งเหล็กนี้

การทำคาร์บูไรเซชันของเหล็กนั้นเป็นกระบวนการที่มีพื้นฐานมาจากสาระสำคัญของการแพร่ความอิ่มตัวของพื้นผิวของวัสดุที่ระบุด้วยปริมาณคาร์บอนที่เพียงพอเมื่อถูกความร้อนในสภาพแวดล้อมบางอย่าง

การประสานเหล็ก วัตถุประสงค์ของการดำเนินการนี้

วัตถุประสงค์หลักของกระบวนการนี้คือการเพิ่มปริมาณคาร์บอนที่ต้องการให้กับชั้นบนสุดของชิ้นส่วนเครื่องจักรและส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งในกรณีนี้คือ 0.8-1.1% จากการดำเนินการนี้หลังจากการชุบแข็งจะได้ความแข็งของวัสดุในระดับสูงในขณะที่แกนพลาสติกยังคงอยู่ สิ่งเหล่านี้เป็นคุณสมบัติที่สำคัญของกระบวนการนี้

พันธุ์

ตามระดับของความแข็งแรงของการก่อตัวแกนกลาง เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะวัสดุแปรรูปหลักสามกลุ่ม:

• ด้วยแกนที่ไม่เสริมแรง กลุ่มนี้รวมถึงเกรดซีเมนต์ เช่น 10, 15, 20 ใช้ในชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กและมีฟังก์ชันที่มีความรับผิดชอบต่ำ ในกรณีนี้ ออสเทนไนต์จะเปลี่ยนเป็นส่วนผสมเฟอร์ไรต์-เพิร์ลไลต์ในระหว่างการแข็งตัวภายใต้ชั้นซีเมนต์
• ด้วยแกนกลางที่เสริมความแข็งแกร่งเล็กน้อย กลุ่มนี้ได้แก่เกรดโครเมียม เช่น 15X, 20X. ในกรณีนี้ การผสมเพิ่มเติมด้วยการเติมวานาเดียมเล็กน้อยช่วยให้แน่ใจว่าได้ผลิตเมล็ดที่ละเอียดยิ่งขึ้น ซึ่งนำไปสู่ความเหนียวและความเหนียวของวัสดุที่ดีขึ้น
• ด้วยแกนเสริมที่แข็งแกร่ง เหล็กกล้าของกลุ่มนี้ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่หรือโครงแบบที่ซับซ้อน และยังต้องรับแรงกระแทกอย่างมากหรือเผชิญกับความเค้นสลับกันอย่างมาก มีการนำนิกเกิลเข้ามา (12х2Н4А, 12хНЗА, 20хН) เนื่องจากวัสดุนี้ขาดแคลน บางครั้งจึงถูกแทนที่ด้วยแมงกานีส และใช้วาเนเดียมหรือไทเทเนียมจำนวนเล็กน้อยเพื่อบดเมล็ดพืช

โดยพื้นฐานแล้ว คาร์บูไรเซชันของเหล็กกล้าจะใช้เพื่อสร้างเปอร์เซ็นต์ความแข็งพื้นผิวของชิ้นส่วนในระดับสูง รวมทั้งเพื่อให้มีความต้านทานการสึกหรอสูง ซึ่งสร้างขึ้นจากการใช้ความร้อนหลังจากกระบวนการที่กำหนด

ส่วนใดบ้างที่ต้องดำเนินการนี้?

คาร์บูไรเซชันของเหล็กใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้:

- "นิ้ว";

คันโยก;

- "เวิร์ม";

ชิ้นส่วนแบริ่ง (แหวนและลูกกลิ้งขนาดใหญ่) ฯลฯ

วิธีการประสาน

หากมีวัสดุที่ระบุหลายประเภท แต่ละประเภทจะใช้วิธีการของตนเองสำหรับกระบวนการนี้ โดยทั่วไปแล้ว เหล็กชุบแข็งสามารถผลิตได้ภายใต้สภาวะและสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย และที่อุณหภูมิที่ต้องการ 850 ถึง 950 องศาเซลเซียส ดังนั้นจึงมีหลายวิธีสำหรับการดำเนินการนี้:

1. กระบวนการคาร์บูไรเซชันที่เกิดขึ้นในคาร์บูไรเซอร์ที่เป็นของแข็ง ในกรณีนี้ สามารถใช้สารอินทรีย์ (กระดูกสัตว์ ไม้ ฯลฯ) และอนินทรีย์ (โค้ก) ร่วมกับสารกระตุ้นต่างๆ การเติมคาร์บอนจะเกิดขึ้นในระหว่างปฏิกิริยาเคมีของการเกิดออกซิเดชัน การใช้ตัวกระตุ้นในกรณีนี้มีส่วนทำให้ความก้าวหน้าดีขึ้นและเร็วขึ้น วิธีนี้เหมาะสมอย่างยิ่งเพื่อให้ได้ความลึกของคาร์บูไรเซชันสูง มีประสิทธิภาพในการผลิตชิ้นงานผลิตภัณฑ์เหล็ก อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ใช้แรงงานเข้มข้นมาก และต้องใช้ความพยายาม เวลา และพลังงานเป็นจำนวนมาก

2. กระบวนการประสานที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของก๊าซ ในวิธีนี้ เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ก๊าซเสริมสมรรถนะ (ธรรมชาติ สารหลัก ฯลฯ) หรือก๊าซเฉื่อย (ไนโตรเจน) ทุกอย่างขึ้นอยู่กับแนวทางของแต่ละบุคคล นอกจากนี้ เหล็กชุบแข็งด้วยแก๊สยังถูกสร้างขึ้นโดยใช้อะลิฟาติกโพรเพนหรืออัลเคนในเปอร์เซ็นต์เล็กน้อย ส่วนใหญ่แล้ววิธีนี้จะใช้ในการผลิตขนาดใหญ่ แต่มีค่าใช้จ่ายสูงมากในแง่ของเงิน วิธีการที่คล้ายกันนี้ใช้ในการผลิตด้วยความร้อน ในกรณีนี้ส่วนผสมของสารประกอบอินทรีย์โมเลกุลสูง (เช่นน้ำมันสนเอทิลแอลกอฮอล์ ฯลฯ ) จะถูกนำเข้าไปในเตาหมุนร้อนซึ่งในทางกลับกันมีความสามารถในการสลายตัวภายใต้อิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยา (นิกเกิล)

3. กระบวนการซีเมนต์เหลว มันถูกใช้ในอ่างไซยาไนด์และไม่ใช่ไซยาไนด์ แต่ละสภาพแวดล้อมเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะ ข้อดี และข้อเสียของตัวเอง ตัวอย่างเช่น การอาบไซยาไนด์ไม่ถือว่าไม่เป็นอันตราย โดยปกติแล้วพวกมันจะถูกจัดว่าเป็นพาหะที่เป็นอันตราย ไม่เพียงแต่ต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมนุษย์ด้วย ดังนั้นเมื่อทำงานกับวัสดุดังกล่าว คุณต้องพยายามปฏิบัติตามมาตรการความปลอดภัยที่กำหนดไว้ทั้งหมดเพื่อหลีกเลี่ยงผลเสีย แต่ไม่แนะนำให้ใช้วิธีการอาบน้ำที่ปราศจากไซยาไนด์เนื่องจากจะนำไปสู่มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่ไม่สามารถย้อนกลับได้และทำให้เกิดความเสียหายอย่างใหญ่หลวง หากใช้วิธีการเหล่านี้ในทางปฏิบัติ ก็เพียงเพื่อให้ได้คาร์บูไรเซชันที่มีความลึกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

การอบชุบด้วยความร้อนของผลิตภัณฑ์ซีเมนต์

กระบวนการนี้เป็นขั้นตอนที่สำคัญพอสมควรในการประมวลผลชิ้นส่วน ท้ายที่สุดแม้หลังจากการซีเมนต์แล้วผลิตภัณฑ์ก็ไม่มีความต้านทานการสึกหรอและความน่าเชื่อถือในเปอร์เซ็นต์ที่สูง ดังนั้นขั้นตอนสุดท้ายในกรณีนี้คืองานชุบแข็งและแบ่งเบาบรรเทา กระบวนการชุบแข็งนั้นมีลักษณะและคุณสมบัติหลายประการ กระบวนการซีเมนต์ทั้งหมดเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการเจริญเติบโตของเมล็ดพืช และผลผลิตในส่วนตัดขวางไม่เท่ากันและมีการบริโภคไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นงานจึงแยกการชุบแข็งหลายขั้นตอนซึ่งแต่ละขั้นตอนเกิดขึ้นภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่แน่นอน

บทสรุป

เมื่อตรวจสอบข้างต้นแล้ว เราสามารถพูดได้ว่าการจัดกระบวนการนี้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กมีความสำคัญมาก การกระทำนี้จะทำให้ชั้นผิวของชิ้นส่วนแข็งแรงขึ้นอย่างมาก หากคุณมีทักษะในด้านนี้และมีวัสดุและอุปกรณ์ที่จำเป็น ก็สามารถดำเนินการคาร์บูไรเซชันของเหล็กที่บ้านได้