» » Реставрационное науглероживание стали
13.01.2015

Реставрационное науглероживание стали — это восстановление в поверхностном обезуглероженном слое концентрации углерода до содержания, равного или близкого к требуемому по соответствующим ГОСТам или техническим условиям.
Реставрационное науглероживание обычно проводят для сталей ШХ15, 60С2, 60С2Н2А, 50ХФА, 45Г2, У10 и др., склонных к интенсивному обезуглероживанию.
Концентрация углерода в реставрируемом слое зависит от глубины обезуглероживания. Оптимальная температура реставрационного науглероживания 950° С, когда процесс протекает в однофазной области γ-железа, и концентрация углерода в слое определяется углеродным потенциалом атмосферы.
При совмещении реставрационного науглероживания с термической обработкой, например отжигом стали ШХ15 на зернистый перлит при температуре 790—810° С, обезуглероженный поверхностный слой содержит две фазы; так, структура стали ШХ15 при науглероживании согласно диаграмме состояния изменяется по схеме (α+γ)→[γ+(FeCr)3C].
Реставрационное науглероживание стали

В этом случае концентрация углерода в реставрируемом слое зависит не только от углеродного потенциала, но и от продолжительности процесса, т. е. в этих условиях необходимую концентрацию углерода в слое можно получить лишь на кинетическом этапе роста карбидной фазы. Оптимальное сочетание углеродного потенциала и продолжительность отжига подбирают экспериментально. Несмотря на экономический проигрыш, целесообразно реставрацию углерода проводить при температуре, близкой к температуре газовой цементации в науглероживающей атмосфере (обычно эндотермический газ с добавкой метана), а последующий отжиг — при 790—810° С в нейтральной атмосфере (обычно бедный осушенный и очищенный от CO2 экзогаз или азото-водородный газ) с добавкой метана, т. е. разделять эти процессы. При такой технологии достигается полное восстановление углерода по всему слою и получение требуемой структуры.
При реставрационном науглероживании углерод перераспределяется между сердцевиной и поверхностным слоем металла. Скорость реставрации определяется скоростями двух встречных диффузионных потоков углерода: от поверхности металла в обезуглероженный слой и из объема металла в тот же слой.