Науглероженная сталь:как она повышает прочность и долговечность

Сталь, состоящая в основном из железа и углерода, представляет собой универсальный сплав, который используется во многих различных отраслях промышленности. Он прочный, долговечный и устойчивый к коррозии. Однако в процессе производства некоторые виды стали подвергаются дополнительным процессам обработки, например цементации. Науглероженная сталь содержит железо и углерод, как и все другие виды стали, но имеет разные свойства. Вот все, что вам нужно знать о науглероженной стали.

Что такое цементированная сталь?

Науглероженная сталь — это тип стали, подвергнутой термообработке для улучшения и упрочнения поверхности. Он предполагает добавление углерода в поверхность. Все типы стали содержат углерод, но конкретное количество углерода и место его расположения могут различаться. Например, науглероженная сталь содержит большее количество углерода на поверхности, чем большинство других типов стали.

Как науглероживается сталь

Науглероживание представляет собой многоэтапный процесс. Сначала сталь — обычно низкокачественная углеродистая — тщательно очищается от грязи, мусора и примесей, которые в противном случае могли бы помешать процессу.

После очистки сталь нагревается в среде, богатой углеродом, до температуры примерно от 1600 до 1800 градусов по Фаренгейту. Воздействие тепла приведет к тому, что атомы углерода проникнут на поверхность стали.

Последним этапом процесса цементации является закалка. После того, как поверхность стали поглотила атомы углерода, ее охлаждают путем закалки. Сталь обычно погружают в ванну с маслом или водой, что приводит к внезапному падению температуры. Закалка блокирует атомы углерода, одновременно образуя твердый и износостойкий внешний слой.

Преимущества цементированной стали

Науглероженная сталь очень прочная. От других марок стали она отличается высокой концентрацией углерода на поверхности. Углерод, конечно, увеличивает прочность стали. В результате науглероженная сталь прочнее многих других типов стали.

Даже несмотря на свои прочные свойства, науглероженная сталь часто имеет мягкую и несколько гибкую сердцевину. Это связано с тем, что низкоуглеродистая сталь обычно науглероживается. В процессе цементации низкоуглеродистая сталь нагревается в среде, богатой углеродом. Это привело к тому, что атомы углерода оказались на поверхности, в результате чего получилась сверхпрочная внешняя часть и гибкое ядро.

Науглероженная сталь экономически эффективна. Поскольку цементация обычно проводится на низкоуглеродистой стали, она часто стоит дешевле, чем другие типы стали.

В заключение

Сталь часто подвергают термической обработке для улучшения ее свойств. Науглероживание — один из наиболее распространенных процессов термообработки стали. Он разработан для увеличения содержания углерода на поверхности стали, в результате чего получается прочная внешняя часть и гибкая сердцевина.