Nawęglanie w kąpielach solnych

Ceconstant firmy Durferrit - Niemcy

Ceconstant to nowoczesne sole do nawęglania , których skład został tak dobrany , aby uzyskiwać powierzchniową zawartość węgla w bardzo wąskich granicach. Dzięki temu można bardzo precyzyjnie określić i dobrać twardość powierzchniową , właściwości mechaniczne i odporność na ścieranie warstwy nawęglonej oraz przewidzieć strukturę nawęglanego elementu , a tym samym ograniczyć do minimum naddatki na szlifowanie .

Istotny wpływ na ilość węgla na powierzchni detalu ma aktywacja kąpieli solnej. Dzięki odpowiedniej zawartości aktywatora w kąpieli można osiągnąć dowolną ilość węgla na powierzchni detali. W praktyce większości hartowni solnych okazuje się , że używane są głównie dwa podstawowe typy kąpieli . Dlatego też firma Durferrit przygotowała odpowiednie gotowe mieszanki soli do nawęglania o nazwie

Ceconstant 80 oraz

Ceconstant 110 .

( cyfry oznaczają uzyskiwaną zawartość powierzchniową węgla x100 = odpowiednio 0,8% oraz 1,1% ) .

Uzyskanie odpowiedniej zawartości węgla na powierzchni jest zagwarantowane przez stały skład kąpieli . Prowadzenie hartowni solnej jest dzięki temu ułatwione , ponieważ do nawęglania używa się tylko jeden rodzaj soli . Tylko w wyjątkowych wypadkach ( np. do znacznego podniesienia poziomu kąpieli ) używa się soli specjalnych Ceconstant 80A lub Ceconstant 110A.

Kąpiele

Kąpiele Ceconstant zawierają 13% KCN ( odpowiada 10% NaCN ) . Zawartość cyjanków musi być kontrolowana co 8 godzin za pomocą miareczkowania . Ilość soli , jaką należy regularnie dodawać do kąpieli podana jest w formie tabel. Innym sposobem kontroli kąpieli jest nawęglanie bolców próbnych a następnie ich toczenie od powierzchni w kierunku rdzenia i optyczne stwierdzenie głębokości warstwy nawęglonej ( dane porównuje się z tabelami ) .

Należy dodawać tylko tyle nowej soli , aby nie przekroczyć zawartości 13% KCN ( ze względów bezpieczeństwa dopuszczalne jest używanie kąpieli z maksymalną zawartością 14% KCN ) . Jeżeli wystąpi konieczność znacznego uzupełniania stanu kąpieli używa się soli Ceconstant A.

Po wyjęciu wsadu z kąpieli nawęglającej wyniesiona na detalach sól musi odcieknąć nad kąpielą zanim detale zostaną przeniesione do dalszych procesów ( szczególnie ważne przy następującym hartowaniu izotermicznym w kąpielach typu Durferrit AS - patrz Dokumentacja techniczna Polcasting nr DT3 - obróbka cieplna w kąpielach solnych ).

Kąpiele nawęglające muszą być regularnie oczyszczane . Naniesione do kąpieli zanieczyszczenia w postaci wiórów , pyłu szlifierskiego itp. osadzają się na dnie tygla i prowadzą do lokalnego przegrzania kąpieli. Oznaką tego jest „ nie uspokojony „ stan kąpieli. Po zeskrobaniu zanieczyszczeń ze ścianek tygla i wyjęciu szlamu łyżką zleca się czyszczenie kąpieli za pomocą granulatu nawęglającego . W zależności o wielkości kąpieli wsypuje się i intensywnie miesza 0,5-2 kg granulatu węgla. Wynoszony na powierzchnię zużyty granulat zbiera się czerpakiem. Musi być on utylizowany przez wyspecjalizowane firmy.

Narzędzia i oprzyrządowanie nie mogą być wykonane z rur . Nie można obrabiać również detali z zamkniętymi jamami ( niebezpieczeństwo rozerwania ) . Kąpiele solne nie nadają się do częściowego nawęglania części ( pasty zabezpieczające oraz miedź , używana do miedziowania , rozpuszczają się w kąpieli silnie ją zanieczyszczając ).

Proces

Głębokość nawęglania jako funkcja temperatury kąpieli oraz czasu nawęglania może być określona teoretycznie tylko z dużym przybliżeniem ( wartości tabelaryczne ) , ponieważ zależy ona w bardzo dużym stopniu od podatności stali na nawęglanie . Szczególnie duże różnice występują przy niskostopowych stalach do ulepszania cieplnego oraz stalach drobnoziarnistych (nawet dwukrotnie dłuższe czasy nawęglania na tę samą głębokość przy pozornie podobnych gatunkach stali ) .

Najlepszą temperaturą nawęglania jest w większości przypadków 930^oC . Przy niższych temperaturach wydłuża się znacznie czas nawęglania. Przy dłuższych cyklach można osiągnąć znaczne głębokości nawęglania , jednak ze względów ekonomicznych rzadko stosuje się je w praktyce. Czas nawęglania powyżej 1 godziny ma znikomy wpływ na zawartość powierzchniową węgla. Doświadczenia wykazały , że w różnych próbkach nawęglanych w temperaturze 930^oC w czasie od 1 do 12 godzin zawartość powierzchniowa węgla wahała się tylko w granicach 0,1%. Także wpływ dodatków stopowych oraz temperatury procesu na zawartość powierzchniową węgla jest znikomy ( np. zmiana temperatury procesu z 930 na 860oC wprawdzie wydłuża znacznie proces ale nie ma praktycznego znaczenia dla zawartości węgla ).

Na zawartość węgla największy wpływ mają zawartość aktywatora oraz cyjanków w kąpieli . Dlatego istotne jest utrzymywanie zawartości cyjanków w kąpieli w wąskich granicach. Normalnie kąpiele Ceconstant zawierają 13% KCN. Przez zmianę tej zawartości można w pewnych granicach zmieniać zawartość powierzchniową węgla . Należy jednak pamiętać , że nie jest możliwe podniesienie tej zawartości .

Tygle do kąpieli nawęglających są najczęściej zrobione ze stali zlewnej lub Inconelu 600 , który zapewnia dłuższą żywotność tygla.

Temperaturę kąpieli mierzy się za pomocą termopar w stalowych rurkach ochronnych. Optyczne mierniki temperatury nie są przydatne.

Kąpiele Ceconstant 80 tworzą tylko słabą warstwę powierzchniową węgla. Dlatego aby zmniejszyć promieniowanie cieplne kąpieli oraz stratę cyjanków pokrywa się powierzchnię kąpieli niewielką ilością płatków grafitu ( dostępny za pośrednictwem Polcastingu w firmie Durferrit . środki kryjące o nieznanym składzie nie są dopuszczalne , ponieważ mogą zmienić właściwości nawęglające kąpieli ). Do pokrywania kąpieli Ceconstant 110 dopuszczalne są zarówno spłatkowany grafit jak i węgiel kryjący ( również produkt firmy Durferrit ).

Hartowanie po nawęglaniu

Detale nawęglone w kąpielach Ceconstant mogą być bezpośrednio hartowane w wodzie , solach ( w tym solach AS ) oraz w oleju . Hartowanie w oleju ( zamiast w solach ) stosowane jest tylko wtedy , gdy zawartość KCN w kąpieli Ceconstant przekracza 13% .

Ceconstant 80 może być używany również do węgloazotowania drobnych części. Po węgloazotowaniu chłodzi się detale w kąpieli AS140 w temperaturze 180^oC . Hartowanie w solach AS140 zmniejsza istotnie deformacje części ( np. w porównaniu do hartowania w oleju) .

Ze względów ekonomicznych duże znaczenie ma uniwersalność soli do prowadzenia różnych procesów. Sole Ceconstant 80 z obniżoną zawartością cyjanków ( 5-10%) mogą być również używane jako sole hartownicze. Zaletami tych kąpieli jest prostota użytkowania oraz brak niebezpieczeństwa odwęglenia części .

Bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska

Po obróbce w kąpielach solnych części są płukane w wodzie. Rozpuszczalność soli hartowniczych w wodzie maleje wraz ze wzrostem zawartości aktywatora w kąpieli nawęglającej. Dlatego czyszczenie części nawęglonych w Ceconstant 80 jest łatwiejsze w porównaniu z Ceconstant 110.

Części nawęglone w kąpielach Ceconstant oraz hartowane w wodzie są zazwyczaj jedynie płukane w czystej wodzie i zabezpieczane antykorozyjnie.

Części hartowane w oleju muszą być myte z resztek soli i oleju w gorącej wodzie , w szczególnych przypadkach z 2-3% dodatkiem środka siliron HS ( środek ułatwiający usuwanie resztek soli . Dostępny w firmie Durferrit za pośrednictwem Polcastingu ). Następnie są płukane w czystej wodzie i zabezpieczane w środku antykorozyjnym DRS (dostępny w firmie Durferrit za pośrednictwem Polcastingu).

Sole Ceconstant zawierają cyjanki oraz związki baru i są klasyfikowane jako „silnie trujące„ . Stąd też ich składowanie i użytkowanie musi być poddane specjalnemu nadzorowi. Wszystkim użytkownikom kąpieli zawierającym cyjanki zalecamy wyraźnie zaopatrzenie się w medykamenty stosowane przy zatruciach cyjankowych.

Dokładny opis zagrożeń opisany jest w kartach bezpieczeństwa produktu dostarczanych każdemu użytkownikowi. W przypadku pytań na temat bezpieczeństwa zastosowania stoimy zawsze do Państwa dyspozycji.

Resztki zanieczyszczonych soli, szlamy, zanieczyszczone tygle , zużyte oprzyrządowanie itp. należą do kategorii odpadów utylizowanych pod specjalnym nadzorem . Należy w każdym przypadku zawrzeć umowę o utylizację z wyspecjalizowaną firmą.

Sole cyjankowe można składować wyłącznie w szczelnie zamkniętych opakowaniach pod szczególnym nadzorem. Sole nie powinny być składowane w pomieszczeniach , w których znajdują się kwasy . Na opakowania nie nadają się pojemniki aluminiowe.

Zapraszamy do współpracy !

Strona 3 z 3

Polcasting Sp. z.o.o.

Ul. Wąwozowa 11 , 02-96 Warszawa

Tel. [phone] , Fax. [phone] , [e-mail]

2005-03-09

Polcasting Sp. z.o.o.

Ul. Wąwozowa 11 , 02-96 Warszawa

Tel. [phone] , Fax. [phone] , [e-mail]

---