Вакуумная цементация
Технологии
Цементация в вакууме и плазме являются вакуумными технологиями, где газ цементации находится под абсолютным давлением в несколько мбар. Для цементации используются углеводороды, например метан, ацетилен или пропан, причем пропан и ацетилен используются для цементации в вакууме.
Метан для достижения требуемого эффекта цементации требует дополнительного воздействия плазмы. Цементация в плазме с использованием метана имеет преимущество, если требуется частичная цементация. В этом случае на ту часть детали, которая не должна подвергаться цементации помещается съемный защитный металлический экран. Это легче, чем использовать пасту, которую трудно удалять.
|
| |||
1. Форсунка для впрыска топлива после частичной цементации в разрезе, 2. Типичные детали после цементации (автомобильные трансмиссии) | ||||
Применение цементации в вакууме
Цементация в вакууме с использованием пропана или ацетилена применяется в большинстве случаев для деталей несложной геометрии. Однако было доказано, что ацетилен дает лучший выход по углеводороду из-за своей нестабильности и более высокого содержания углеродов на моль. Поэтому, используя ацетилен, можно без особых проблем производить цементацию даже плотно загруженных садок с деталями сложной геометрии.
Термическое разложение во время цементации | ||||
Газ Цементации | Содержание углерода* | Выход углерода** | ||
Метан CH4 | 75 % | < 3 % | ||
Пропан C3H8 | 82 % | ~ 25 % | ||
Ацетилен C2H2 | 92 % | ~ 60 % | ||
* массовая доля ** % от углерода, переданного в садку | ||||
Небольшое количество технологического газа проходит через рабочую камеру и удаляется вакуумными насосами. Параметры процесса напр. температура и проток газа, определяются в зависимости от требования к деталям и используются для управления процессом. Для достижения необходимого углеродного профиля цементация сменяется этапом диффузии, весь процесс завершается этапом диффузии. Эта последовательность также является параметром системы управления.
Преимущества процесса
По сравнению с цементацией в атмосфере цементация в вакууме имеет множество преимуществ. Из-за более высокой скорости подачи газа время цикла значительно сокращаются. В вакуумных установках можно получить более высокую температуру, что также сокращает время процесса, особенно для большей глубины слоя цементации.
Благодаря отсутствию кислорода (воздуха) качество и характристики поверхности деталей значительно улучшились.
| ||||||||
1. различные детали для цементации в вакууме, 2. Типичная садка деталей коробок передач для цементации, 3. Процесс вакуумной цементации и закалки газом | ||||||||
Преимущества цементации в вакууме
· Быстрая передача углерода
· Отсутствие поверхностного окисления
· Равномерность глубины слоя цементации
· Возможность встраивания в производственную линию
· Незначительный расход газа цементации
· Можно проводить цементацию на высоких температурах.




