naweglanie

Nawęglanie [edytuj) •ę Ten artykuł dotyczy procesu technologicznego stali. Zobaczteż proces podawania paliwa do palenisk przemysłowych.

Nawęglanie - zabieg cieplny polegający na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej obrabianego materiału Nawęglaniu poddaje się stale niskowęglowe (do 0.25% zawartości węgla), by zmodyfikować własności warstwy wierzchniej materiału w dalszych fazach obróbki np. zwiększyć jej twardość, a co za tym idzie odporność na ścieranie, przy równoczesnym pozostawieniu miękkiego, elastycznego rdzenia stali niskowęglowej. Zawartość węgla w strefie nawęglania wzrasta do 1-1.3%. a głębokość nawęglania wynosi najczęściej 0.5 do 2 mm.

W procesie nawęglania można wyodrębnić dwa etapy:

1    absorpcja, tj. pochłanianie węgla w postaci atomowej przez powierzchnię metalu

2    przenikanie węgla w głąb materiału

W warstwie nawęglanej można wyróżnić 3 strefy:

•    strefa nadeutektoidalna zawierająca perlit oraz węgliki żelaza, które w czasie nawęglania przechodzą w siatkę cementytu na granicy ziaren

•    strefa eutektoidalna zawierająca tylko perlit: grubość tej warstwy zależy od szybkości dyfuzji (im większa szybkość dyfuzji, tym większa grubość tej strefy)

•    strefa oodeutektoidalna zawierająca perlit i ferryt

Metody nawęglania [edytuj]_

•    Nawęglanie w proszkach Przedmiot umieszczany jest w specjalnej skrzynce wypełnionej sproszkowanym węglem drzewnym, najczęściej dębowym, bukowym lub brzozowym. wymieszanym ze środkami przyśpieszającymi nawęglanie takimi jak węglan baru. węglan sodu itp. Nawęglanie proszkowe prowadzi się w temperaturze około 900-950 °C Przedmiot nawęglony często hartuje się powierzchniowo.

•    Nawęglanie gazowe Przedmiot umieszcza się w atmosferze gazowej, najczęściej gazu ziemnego lub innego gazu powstałego przy rozkładzie produktów naftowych. Nawęglanie gazowe prowadzi się w temperaturach 850-950 °C przy stałej cyrkulacji gazu w specjalnych piecach muflowych. Nawęglanie gazowe jest bardziej skomplikowane od proszkowego oraz wymaga specjalnych instalacji, lecz jest dokładniejsze i znacznie szybsze

•    Nawęglanie w ośrodkach ciekłych Proces przeprowadza się w temperaturze około 850 °C Nawęglaczem jest mieszanka soli z dodatkiem karborundu SiC

•    Nawęglanie w złożach fluidalnych Przedmiot zanurza się w złożu fluidalnym (tworzonym przez cząstki tlenku glinu lub piasku unoszone przez gorący gaz nasycający    przepływający od

dołu przez złoże).

•    Nawęglanie próżniowe Nawęglanie w obniżonym ciśnieniu w atmosferze metanu lub innych gazów. Zaletami tej metody jest dobra adsorpcja i niskie zużycie gazu

•    Nawęglanie jonizacyjne: Metoda polega na nagrzewaniu w piecu próżniowym w atmosferze węglowodorowej. Po przyłożeniu napięcia następuje wytworzenie plazmy,    a    w    konsekwencji

wytworzenie jonów węgla, które bombardują powierzchnię metalu

Obecnie po procesie nawęglania stosuje się dalszą obróbkę cieplną (hartowanie do temperatury właściwej dla rdzenia, hartowanie do temperatury właściwej dla powierzchni i niskie odpuszczanie), a jej zaniechanie jest traktowanie jako błąd technologiczny. Procesy podobne do nawęglania to azotowanie oraz procesy łączone, np. węgloazotowanie (cyjanowanie).