Поверхностное упрочнение выбирают по расчётной нагрузке, материалу, геометрии и допустимым деформациям. Термин «нитроупрочнение» слишком общий для задания: нужно назвать процесс и требования к готовому слою.
Чем отличаются процессы
| Процесс | Что происходит | Что учитывать |
|---|---|---|
| Цементация | Поверхность насыщают углеродом; затем проводят закалку и отпуск | Свойства слоя и сердцевины, деформации, финишную обработку |
| Азотирование | Поверхность насыщают азотом | Подходящую сталь, предварительное состояние, глубину и структуру слоя |
| Нитроцементация | Насыщение углеродом и азотом с последующей обработкой по маршруту | Температурный процесс, закалку и требования к слою |
| Нитрокарбюризация | Диффузионное насыщение азотом и углеродом по выбранному процессу | Соединительный и диффузионный слои, требуемые свойства |
Эти процессы не заменяют друг друга по одному значению твёрдости. Их названия и характеристики нужно согласовать с технологом и документацией.
Глубина и твёрдость — разные параметры
Поверхность может иметь требуемую твёрдость, а слой — недостаточную эффективную глубину. Поэтому задают отдельно метод оценки, критерий глубины, место контроля и состояние после финишной обработки.
Для тонких слоёв применяют подходящий метод измерения твёрдости. Прямой перевод любого значения микротвёрдости в HRC без учёта материала, метода и толщины может быть некорректен.
Изменение размеров
Цементация с последующей закалкой может вызвать деформации. Азотирование обычно позволяет снизить их по сравнению с процессами с закалкой, но не гарантирует полного сохранения размеров.
Припуск и порядок операций определяют заранее. После шлифования должны сохраняться требуемые свойства слоя. Нельзя назначать одинаковый «прирост зуба» и универсальный припуск для всех изделий.
Как проверяют слой
Твёрдость, профиль микротвёрдости и структуру контролируют согласованными методами, при необходимости на подготовленном сечении или контрольном образце. Способ, представительность образца и объём проверки партии должны быть определены.
Ультразвуковой контроль дефектов не является универсальным измерением глубины цементации. Нельзя подменять один вид контроля другим только потому, что он неразрушающий.
Что записать в заказе
Марку стали, процесс, требования к поверхности, сердцевине и глубине слоя, критерии дефектов, конечную геометрию и документы. Если процесс меняют, нужна проверка расчётных свойств и технологичности.
Связанные материалы: стали, закалка и поверхностное упрочнение, шлифование и контроль.
Частые вопросы
Азотирование всегда даёт меньшую твёрдость, чем цементация?
Нет общего правила. Результат зависит от материала, процесса и метода измерения. Сравнивать нужно требуемые свойства и глубину слоя в конкретной задаче.
После цементации всегда шлифуют зубья?
Шлифование назначают по точности и состоянию поверхности. Если оно предусмотрено, необходимо сохранить требуемую эффективную глубину слоя после съёма.
Можно ли определить глубину слоя по твёрдости поверхности?
Одного значения поверхности недостаточно. Требуется предусмотренный метод определения глубины, часто с оценкой по сечению или профилю микротвёрдости.
