46 (176)

52 Obróbki powierzchniowe

2.11.    Na czym polega nawęglanie w ośrodkach ciekłych?

Nawęglaczem jest mieszanina stopionych soli z dodatkiem SiC (karborundu), np. 75% Na2CC>3, 15% NaCl, 10% SiC. Temperatura procesu wynosi ok. 850°C. Zaletą tej metody jest możliwość bezpośredniego hartowania elementów. Jest też odmiana elektrolityczna, w której nawęglane elementy umieszcza się na anodzie i przepuszcza prąd stały o gęstości 20 A/dm². Dzięki temu uzyskuje się znaczne przyspieszenie procesu.    0LOM¹

2.12.    Na czym polega nawęglanie w ośrodkach gazowych?

Nawęglanie w ośrodkach gazowych jest bardziej nowoczesne i najczęściej stosowane, ale wymaga specjalnych i kosztownych urządzeń. Polega na umieszczeniu elementów w szczelnym piecu i przedmuchiwaniu atmosfery gazowej

0    odpowiednio dobranym potencjale nawęglającym. Piece do nawęglania gazowego mogą być o działaniu okresowym i ciągłym. Gaz nawęglający ulega rozkładowi na powierzchni elementów z wydzieleniem aktywnych atomów węgla, które dy-fundują w powierzchnię elementów. Zaletą nawęglania gazowego jest łatwość kontroli i regulacji procesu, oszczędność energii (nie trzeba nagrzewać skrzynek

1    nawęglacza), a w przypadku pieców o działaniu ciągłym umożliwia bezpośrednie hartowanie po nawęglaniu. W ostatnich latach opracowane zostały nowe metody nawęglania jak jonowe i fluidalne, które cechują się większą efektywnością.

\J

2.13.    Jakie atmosfery stosuje się przy nawęglaniu gazowym?

Atmosfery do nawęglania są wytwarzane w specjalnych wytwornicach z gazu ziemnego, koksowego, generatorowego, świetlnego. Może też być wykorzystywany gaz endotermiczny otrzymany przez częściowe spalenie gazu ziemnego i oczyszczenie z pary wodnej. Węglowodory znajdujące się w gazie ziemnym dysocjują na C + H2. W piecach o działaniu okresowym stosuje się także pary benzolu lub nafty, a także mieszaninę metanolu i octanu etylu (która nie daje sadzy). Atmosfery często miesza się ze sobą, aby uzyskać wymagany potencjał węglowy.

^J2.14. Co to jest potencjał węglowy atmosfery?

Potencjałem węglowym atmosfery nazywamy jej zdolność do nawęglania żelaza do określonej zawartości węgla na powierzchni. Potencjał ten zależy od składu chemicznego atmosfery. CO i CH4 zwiększają potencjał, a CO2 i H2O obniżają go. Składniki atmosfery reagują wzajemnie ze sobą i wytwarza się równowaga między nimi, dzięki czemu dla określenia potencjału atmosfery wystarczy określić jeden ze składników, np. H2O. Z obniżaniem H2O potencjał węglowy atmosfery rośnie. W praktyce stężenie H2O w atmosferze określa się wyznaczając tzw. punkt rosy, do czego służą specjalne przyrządy zwane indykatorami punktu rosy. Można również określić potencjał węglowy drogą nawęglania cienkiej folii żelaznej i określenia w niej zawartości węgla. Istnieje zasada, że jeśli potencjał węglowy atmosfery jest większy niż zawartość węgla w stali, to będzie ona nawęglana, jeśli mniejszy -