8.4.2.1 Формирование структуры цементованного изделия

Структура диффузионного слоя при температуре цементации состоит обычно из одного аустенита с концентрацией углерода, понижающейся от поверхности к сердцевине. Образование на поверхности слоя цементита не наблюдается, так как содержание углерода не превосходит предела его растворимости в аустените (линия SЕ, рис. 8.11).

При медленном охлаждении от температуры цементации происходит распад аустенита с образованием структур, соответствующих содержанию углерода на данном участке цементованного изделия. Поэтому в микроструктуре цементованного слоя различают 3 зоны, показанные на рис. 8.11, в:

1 - заэвтектоидная зона - с содержанием углерода более 0,8-0,9%, имеет структуру перлита и вторичного цементита (светлая сетка);

2 - эвтектоидная зона со структурой одного перлита, со­держание углерода около 0,8%;

3 - доэвтектоидная зона, содержащая углерода менее 0,7--0,6%. Ее структура состоит из перлита и феррита, причем количество феррита непрерывно возрастает по мере приближения к сердцевине и плавно переходит в структуру сердцевины с исходным низким содержанием углерода.

Е К С,% HRC

А+Ц П+Ц

С_MAX 60

1.1 50

40

30

S 0.8 20

10

0.5

А+Ф Ф+П

G P

1100 900 700 Т,°С 0 1 мм

а б

в

Рисунок 8.11 - Содержание углерода (а, б), микроструктура (в) после медленного охлаждения и твердость (б) после закалки по глубине цементованного слоя.

Так как четко разграничить доэвтектоидную зону и сердцевину по микроструктуре затруднительно, обычно определяют не полную глубину цементованного слоя, а так называемую техническую глубину (рис. 8.11,в).

За техническую глубину цементованного слоя принимают сумму толщин заэвтектоидной, эвтектоидной и половины доэвтектоидной зоны (50% перлита и 50% феррита).