Сфера использования накладных мебельных петель, их особенности

Мебельные петли: варианты и монтаж

Мебельные петли – это важные элементы мебели, ведь именно от них зависит удобство использования конструкций, функциональность и даже эстетика. Поэтому выбору фурнитуры для шкафа стоит уделить особое внимание, так как существуют различные виды и разновидности мебельных петель, и каждая вариация будет выигрышнее в разных случаях, при сборке разных типов мебели. Сегодня мы рассмотрим наиболее распространенные виды петель, особенности их строения и монтажа.

Что такое мебельные петли?

Мебельными петлями называют механизмы, которые закрепляются к фасадной части двери и стенке, благодаря чему позволяют открывать и закрывать дверь. Все они выполняют различные функции – есть самые простые петли, которые лишь удерживают дверцу, есть вариации с доводчиком или эффектом «плавного закрывания», без стука.

На сегодняшний день для установки дверей в основном используют четырехшарнирные мебельные петли — подобные конструкции отличаются простотой монтажа, они могут без каких-либо проблем служить долгие годы даже при частой эксплуатации мебели. Механизм представляет собой наличие таких элементов:

  • планка;
  • чаша;
  • плечо.

Пример петли, обеспечивающей дверце плавный ход (стрелкой отмечен доводчик)

К самой дверце петля фиксируется чашкой, а планкой закрепляется к каркасу мебели. Для таких целей чаще всего используют шурпы и саморезы. Плечо в данном случае выполняет связующие функции, находясь между планкой и чашкой. Все элементы соединяются с помощью механизма на четырех шарнирах. В самой планке находится специальный винт, благодаря которому можно контролировать положение двери к каркасу шкафа.

Монтаж мебельных шарниров на кухонный шкаф

Виды петель

По способу фиксации двери и устройству петли мебельная фурнитура имеет несколько видов. Для того, чтобы выбрать ту или иную модель, потребуется ознакомиться с применением каждой.

Таблица 1. Разновидности мебельных петель

Накладные и полунакладные

Маятниковые и пяточные

Различные виды мебельных петель по способу монтажа

Отличают мебельные петли не только по внешнему виду и функционалу, но и по характеристикам их монтажа.

Таблица 2. Отличия шарниров по способу установки к планке

Важный момент! Все вышеперечисленные мебельные петли с четырьмя шарнирами могут быть как с доводчиком, так и без него. При этом его наличие значительно упрощает эксплуатацию.

Принцип действия доводчиков

Другие виды петель

Мы рассмотрели самые распространенные варианты мебельных петель, но стоит учитывать, что существуют и другие виды фурнитуры, которые встречаются реже. Тем не менее, подобные петли могут идти в комплекте с мебелью, и будет неплохо иметь представление об их особенностях.

Таблица 3. Редкие виды мебельных петель

С накладным типом крепежных элементов

Видео – Виды мебельных петель

Материалы изготовления фурнитуры

При изготовлении мебельных петель используются различные металлы, но главным условием, предъявляемым к производителям, является их способность держать форму и не деформироваться, надежность и устойчивость к длительной эксплуатации. При выборе шарниров необходимо учитывать не только функциональные особенности, но и качество материала.

Наибольшую популярность имеют шарниры, изготовленные из стали или латуни. Они отличаются долгим сроком работы, их практически невозможно сломать или вывести из строя, используя по назначению. Кроме того, подобные изделия не подвергаются коррозии и деформации.

Мебельные петли из стали

Какие этапы включает установка мебельных петель?

Многие начинающие мастера озадачиваются вопросом о том, как правильно установить шарниры. Поэтому для того, чтобы не совершить какую-либо ошибку, необходимо знать последовательность монтажных работ:

  1. Разметка мест установки мебельных петель. Как известно, в состав мебельной петли входят чаша и планка, которые монтируются на фасад и на сам каркас. Именно поэтому разметку следует оставить на обеих этих частях. Важно измерить расстояние необходимое для шарниров и рассчитать точное положение фиксации планок.
  2. Следующим этапом будет формирование отверстия под установку чашки. Сделать это можно с помощью сверла нужного размера.
  3. Установка двери.
  4. Регулировка петли по всем направлениям.

Не стоит прикручивать петли на глаз, без разметки

Видео – Разметка мебельных петель

Монтаж мебельных петель

Стоит отметить, что монтаж мебельных петель – это несложный процесс, который под силу даже новичку. В этом деле необходимо следовать определенном алгоритму, тогда практически исключается возникновение каких-либо проблем.

В процессе работы понадобится следующее:

  • шуруповерт или электродрель (желательно взять дрель с большим количеством сменных насадок);
  • сверло-фреза (обычно его диаметр составляет 25-35 миллиметров, зависит это непосредственно от размера чашки);
  • простой карандаш;
  • измерительная лента;
  • отвертка;
  • шило;
  • саморезы.

Пошаговая инструкция

Шаг первый: размечаем мебельные петли. Первым делом важно обозначить центры будущих углублений. Следует учитывать, что у всех дверей разная высота, поэтому эти показатели будут отличаться (от 70 до 120 миллиметров). Не менее важным моментом является масса дверного полотна. В некоторых случаях фиксируется от трех и более петель.

Читайте также:
Установка навесов на межкомнатные двери

Размечаем расположение мебельных петель

Важный момент! В случае монтажа более трех петель необходимо следить, чтобы они не соприкасались с поперечными элементами внутри шкафа (полками). Отметку для подготовки отверстия следует делать на расстоянии 2 миллиметров от торцевой части двери.

Шаг второй: сверлим углубление под петлю. Используя дрель и специальную торцевую фрезу можно начинать процесс сверления отверстия в полотне. Чаще всего стандартная глубина чаши составляет около 12-13 миллиметров. Не рекомендуется пытаться сделать углубление больше, особенно в случае дверного полотна из ДСП. Ведь наружный полимерный слой может потрескаться в результате подобных действий. Исправить такую проблему практически невозможно.

Работаем специальной торцевой фрезой, с помощью которой можно сделать круглые отверстия

Для того чтобы на поверхности не оставалось сколов рекомендуется использовать только острую, заточенную фрезу. Кроме того, в процессе сверления дрель держат в вертикальном положении, не склоняясь в сторону.

Шаг третий: после того, как работа завершена, необходимо поместить петлю в подготовленное отверстие и подровнять ее по торцевой части фасада. Далее с помощью шила необходимо оставить разметку в отверстиях петли с целью дальнейшей установки саморезов. Затем их потребуется туда закрутить.

Шаг четвертый: навешиваем фасад на мебельные петли. Сбоку внутренней стороны каркаса следует закрепить другую часть мебельной петли, после чего можно соединять эти навесы между собой. Далее следует отрегулировать дверь по отношению основы при помощи отвертки. Делать это рекомендуется в горизонтальном положении и только на выровненной поверхности — боковая сторона, на которую фиксируется часть петли, должна располагаться именно таким образом. Это позволит предварительно примерить расположение двери, а только потом установить ее.

Шаг пятый: регулируем расположение шарниров. Регулировку мебельных шарниров осуществляют в следующих направлениях: по вертикали, глубине фиксации и по горизонтали.

Регулирование петель по глубине крепления навеса необходимо для того, чтобы обеспечить близкое расположение двери к основанию. Таким же способом можно ее ослабить, если имеется потребность. С помощью отвертки регулируется отверстие в форме овала (нередко этим методом регулируют петли в комнатах с неровным полом).

Вертикальная регулировка позволяет установить дверь немного выше или ниже.

Такой способ будет особенно актуален спустя некоторое время, потому что под действием силы тяжести любые конструкции начинают в той или иной степени провисать. Регулировку выполняют путем осторожного подкручивания овального отверстия. Горизонтальная регулировка позволяет устранить зазоры, которые часто остаются между фасадом и корпусом. Такой способ используют и в помещениях с неровным полом.

Если дверцы со временем перекосило, нужно просто отрегулировать петли

Установка мебельных петель своими руками – это достаточно простая, но требующая внимания и аккуратности задача, ведь именно от правильной установки и будет во многом зависеть то, насколько хорошо будут закрываться дверцы шкафов и тумб.

Подводим итоги

При покупке мебели некоторые люди не обращают внимания на то, какие же мебельные петли установлены на дверцах и иных подвижных элементах. Между тем, существует фурнитура различного типа, и перед тем, как монтировать ее, следует ознакомиться с ее особенностями и возможностями. Впрочем, принцип работы разных мебельных петель не претерпевает сильных изменений, и с их установкой может справиться любой человек, при условии, что будет следовать инструкции.

Как установить петли с доводчиками на шкаф

Особенности фурнитуры

Единственное назначение любого дверного доводчика — автоматическое закрытие дверей. Достаточно легко толкнуть створку, оснащенную им, и она закроется сама. При этом плавно работают только шарниры, оборудованные амортизатором. Несмотря на отличия, конструкция почти всех петель для каркасной мебели одинаковая. Фурнитура состоит из следующих элементов:

  • установочной площадки с крепежными отверстиями, которая располагается на стенке корпуса;
  • ответной площадки — чашки, устанавливаемой на фасад изнутри (утапливаемой или накладной);
  • шарнира, соединяющего части устройства;
  • доводчика (опционально);
  • амортизатора (опционально);
  • регулировочных элементов: планок, штырей, зафиксированных особыми винтами.

Принцип работы этой фурнитуры довольно прост, поэтому мебельная петля с пружинным доводчиком — не редкость. По надежности, эстетичности и комфорту эксплуатации разные модели существенно отличаются. Использование качественных петель с доводчиком дает следующие преимущества:

  • полуавтоматическое, приятное по ощущениям закрытие дверок;
  • отсутствие раздражающих хлопков, ударов;
  • увеличение срока службы фасада, корпуса;
  • упрощенная регулировка положения дверей, настройка скорости срабатывания доводчика;
  • значительный ресурс эксплуатации петли;
  • возможность продемонстрировать статус, вкус владельца дома.

Амортизаторы могут быть встроенными или накладными, которые устанавливают отдельно. Принцип их действия идентичен работе автомобильного узла. Одна из двух сообщающихся камер заполнена маслом либо газом. При открытии (закрытии) дверцы рабочая среда в доводчике перетекает по узкому каналу во вторую камеру. Так как скорость ее перемещения ограничена, то дверка не может захлопнуться резко.

Читайте также:
Цвет 2020 года: посмотрите, что будет модно!

Сфера использования накладных мебельных петель, их особенности

Особенности петель с доводчиком

Каждая петля накладная с доводчиком имеет весьма непростое устройство, которое включает в себя внутренний механизм, служащий в качестве амортизатора. Когда дверь закрывается, петли предотвращают хлопок дверцы о корпус мебели или дверную коробку, обеспечивая плавное закрывание. Благодаря этому резко снижается вероятность получения травмы при резком ударе двери, а также снижается сама нагрузка на дверные створки, уменьшается риск их повреждения.

Еще одна приятная особенность, которой отличаются дверные петли с доводчиком – широкие возможности регулировки. Благодаря наличию одновременно нескольких винтов регулировки можно настраивать положение дверцы относительно дверной коробки или мебели в нескольких плоскостях. Этого достоинства лишены многие скрытые и накладные петли обычной конструкции.

Конструкция мебельной петли с доводчиком

Материалы изготовления

Главное отличие престижных моделей от образцов экономкласса помимо наличия амортизатора — это качество металла, покрытия, сборки. Причем дорогие петли для мебели, оборудованные доводчиком, не могут быть легкими по весу. То есть толщина стенок деталей не менее важна, чем марка стали. Сам же металл, как правило, закален и не содержит ослабляющих его примесей, ведь вес фасадов зачастую серьезен.

Любая стальная фурнитура для мебели, несущая нагрузку, покрывается антикоррозийным декоративным слоем. Самые популярные материалы для петель: бронза, латунь, хром, никель, цинк, полимеры, эмали. Качественно обработанные металлы инертны к воздействию воды, кислорода, бытовой химии.

Заглушки, закрывающие технологические отверстия и шляпки винтов или шурупов, исключают их загрязнение. Прокладки из резины, силикона или пластика предотвращают трение контактирующих поверхностей.

Сфера применения

Конструкция практически любых предметов, включающая крышки или дверцы, также содержит и шарниры. Амортизатор и доводчик в этом устройстве не обязательные, но желательные элементы, хотя нередко они применяются по отдельности:

  1. В шкафах-купе, где петли не нужны, а доводчик полезен.
  2. В полках и ящиках, открывающихся наверх, где доводчики (они же амортизаторы) обычно более массивные, а петли — стандартные.
  3. В витринах, прочей стеклянной мебели, где утапливаемые шарниры не применяют.

Часто можно встретить предметы интерьера с дверками из стекла, которое заключено в деревянное или металлическое обрамление. Такая рамка, особенно из древесины, вполне годится для того, чтобы врезать в нее установочную чашку петли.

Большей части остальных изделий петли с доводящим устройством нужны, например, детским шкафам или письменным столам, дверки которых отваливаются из-за неаккуратного использования. Также в эту категорию попадают офисная и коммерческая мебель, кухонные гарнитуры.

Советы по выбору колесиков для мебели и правила расчета нагрузки

Советы по выбору

Бренд и страна-производитель свидетельствуют о качестве мебельных петель с доводчиком так же, как при выборе любой другой продукции. При приобретении желательно обратить внимание на нюансы, которые заметны невооруженным взглядом:

  • вес петель с доводчиком;
  • плавность, четкость хода движущихся частей;
  • отсутствие люфта в работе самой петли, а также доводчика;
  • отсутствие сколов, трещин, царапин;
  • ровность, гладкость покрытия;
  • эстетичная надежная упаковка.

Полезным будет изучение документов: инструкции к петлям, паспорта, гарантийного талона. Сплошные иероглифы наверняка не скажут ни о чем хорошем. К тому же производитель, заботящийся о репутации, не будет скрывать истинного места изготовления своего товара. Тем не менее встречается продукция, в паспорте которой не указаны ни город, ни завод.

Петли, шарниры, доводчики, амортизаторы без заводского клейма, гравировки или хотя бы наклейки не заслуживают особого доверия.

Пожалуй, один из самых серьезных показателей — это стоимость петель с доводчиком. Качественная немецкая вещь, к примеру, не может стоить так же, как китайский ширпотреб. Хотя и приличная продукция из последней страны — давно не редкость. Популярны следующие производители:

  1. Boyard (Россия) — делает петли с доводчиком и прочую фурнитуру для мебели уже не первый десяток лет. Продукция сочетает доступность, приемлемое качество, широкий ассортимент.
  2. Blum (Россия) — компания, выпускающая технологически продвинутую мебельную фурнитуру. Их петли устроены так, что регулировка возможна в трех плоскостях, а установка упрощена особой монтажной планкой.
  3. GTV (Польша) — долговечная фурнитура для мебели, класс которой выше среднего, работает плавно и четко, легко монтируется, настраивается.
  4. Hettich (Германия) — выпускает модели петель от экономкласса до люкса, в том числе варианты с доводчиком. Продукция отличается качеством металлов и сборки, комфортом эксплуатации, безупречным внешним видом, долговечностью.

Виды мебельных крепежей, их характеристики и особенности применения

О качестве петель явно говорит срок гарантии и указанный ресурс, то есть количество процессов открытия-закрытия. По российским ГОСТам допустимым считается показатель в 20000 циклов, престижные модели выдерживают до 200 тысяч.


Blum


Boyard


GTV


Hettich

Врезка накладных петель

Нужные инструменты

Перед тем, как установить петли кухонные с доводчиком, следует правильно подготовить свое рабочее место. Такая фурнитура требует врезки, поэтому понадобятся следующие инструменты:

Читайте также:
Технология армирования стен из газосиликатных блоков

Вот с таким скромным набором инструментов проводится установка петель с доводчиком.

Подготовка к установке

Первым делом производится правильная разметка под петли. Для того, чтобы грамотно ее сделать, необходимо руководствоваться следующими правилами:

В соответствии с указанными условиями приложите все петли с доводчиками к поверхности, после чего обведите. Не забудьте перепроверить все расстояния после нанесения разметки.

Установка дверных петель с доводчиком

Начинаем установку

Каждая петля мебельная накладная с доводчиком устанавливается по указанной инструкции:

Данные действия необходимо повторить со всеми петлями, которые планируется установить. После выполнения инструкции установленная мебельная фурнитура готова к использованию.

Нюансы монтажа и регулировки

Габариты установочной чашки, как правило, стандартны, практически все заводские фасады выпускаются уже с углублением под нее. Если же оно отсутствует, монтаж петель несколько усложняется. Чтобы сделать углубление, нужна фреза подходящего размера и навыки работы с ней. Впрочем, потренироваться можно на любой «деревяшке». Помимо фрезы понадобятся:

  • дрель с различными сверлами;
  • шуруповерт, отвертка;
  • угольник, карандаш;
  • рулетка, стамеска, молоток;
  • строительный уровень.

Мебель часто устанавливается неровно из-за кривизны стен и полов. Регулировка положения фасадов позволит нивелировать эти недостатки хотя бы визуально.

Располагают мебельные петли обычно не дальше, чем на 12 см от верха и низа фасада. Всего их должно быть не менее двух на одну дверку. Если нужен третий шарнир, устанавливают его посередине. Изделие прикручивают саморезами к стенке мебели, затем прикладывают дверку, обводят чашку карандашом. Когда углубление готово, все легко собирают отверткой. После этого регулируют фурнитуру, добиваясь «вертикальности» фасада и одинаковых зазоров со всех сторон. Если створка выделяется или расположена выше других дверей, выполняют следующие действия:

  • подкручивают все винты, находящиеся ближе к боковинам навесов;
  • закрывают двери, обращают внимание на общее положение;
  • если верхний угол направлен вправо, прикручивают болты на верхних петлях, а на нижних их ослабляют.

Если створка висит под наклоном, требуется горизонтальная регулировка петель. Для этого болт необходимо притянуть таким образом, чтобы нужный угол дверцы приблизился к раме. При монтаже и эксплуатации мебельных петель с доводчиком не стоит прикладывать чрезмерных усилий.


Схема регулировки

Как установить мебельные петли

Наибольшего внимания в конструкции петли заслуживает чаша. Из картинки понятно, что она должна буквально вставляться в поверхность. Для этого нужно лунка (грубо говоря, незаконченное, не сквозное отверстие), причем весьма солидного диаметра. Обычным сверлом такую лунку сделать нельзя, придется воспользоваться специальной фрезой диаметром стандартным 35 мм, но бывают и другие 25-32 мм посадочные отверстия.


Сверло форстнера регулированием высоты


Существуют разные виды резцов сверла

На иллюстрации показано две фрезы стандартная и слегка модифицированная. Полезно иметь обе. Начинать прорезание лунки лучше обычной фрезой, но затем лучше всего будет поменять ее на модифицированную. Причина наличие у стандартной фрезы выступающего вперед зуба. Новички могут по неосторожности просверлить фрезой сквозное отверстие вместо лунки и зуб на фрезе весьма этому способствует.

Петли должны устанавливаться так, чтобы надежно и без перекосов поддерживать дверцу. Поэтому при крепление мебельных петель важно как можно точнее разметить поверхности шкафа и дверцы, обозначив места для прорезания лунок под чаши петель и для вкручивания саморезов.

В обычных навесных шкафчиках используют крепление двери двумя петлями. В более солидных моделях с высокой массивной дверью потребуется установить не менее трех петель. Все они в идеале должны находиться точно на одной оси. При этом нижняя петля монтируется на высоте не менее 7-12 сантиметров.


Чертеж установки кухонной мебельной петли

Расстояние о верхнего среза шкафа до верхней петли чаще всего составляет семь сантиметров. Вертикальную ось, на которой должны находиться все петли, рисуют на расстоянии двух с небольшим сантиметров от края.


При сверлении отверстия
важно учитывать глубину отверстия, для этого лучше использовать фрезу с ограничением.
Геометрия угловых шкафов заставляет мебельных мастеров использовать для подвешивания дверей на такие шкафы специальные петли. Впрочем, понять, как навесить дверь на угловой шкаф, довольно просто. Само по себе крепление таких петель сложностью не отличается, однако сразу же потребуется принять во внимание тот факт, что угловые петли при закрывании шкафа немного заезжают во внутреннее пространство. Учитывая это, придется несколько урезать глубину полок, потому что иначе дверцы углового шкафа просто нельзя будет закрыть.

Виды мебельных петель

Существует множество видов петель с разным функциональным предназначением, позволяющим крепить фасад под разными углами и разным «нахлестом» на корпус шкафов и внутрь корпуса. Рассмотрим основные виды мебельных петель с фото, используемые для ДСП, МДФ и массива.

Читайте также:
Схема работы натяжного потолка «Звездное небо»

Виды мебельных петель по конструкции

Петель, навесов, используемых для крепления распашной дверцы к коробу шкафа или тумбы, существует множество. В основном в современном мебельном производстве используют четырехшарнирные петли, позволяющие регулировать фасад сразу в трех плоскостях:

  • выше/ниже,
  • влево/вправо,
  • к фасаду/от фасада.

Все они состоят из двух соединяющихся между собой частей – чаши с коленом и ответной планки. Нередко ответную планку называют крепежной или монтажной. В данной статье речь пойдет именно о четырехшарнирных петлях.

Другие виды мебельных петель можно объединить в одну большую группу как «безчашные».

Прежде всего, это всем известные по крепежу межкомнатных дверей и фасадов в старой мебели рояльные, карточные, штырьевые, пяточковые петли. В современной мебели они используются редко. Например, рояльные, карточные и врезные петли могут служить для крепления столешниц к базе, подвижных ножек в столах-книжках. Для обычных шкафов используют латунные декоративные петли в качестве дополнительного декора.

Накладные петли, не требующие сверления фасада. Здорово выручают, когда толщина материала, выбранного для фасада, не позволяет установить (врезать) четырехшарнирную петлю – из-за глубины чаши. Недостаток таких петель один – жесткое крепление, не допускающие регулировки в трех плоскостях, как у четырехшарнирных.

Петли для крепежа специфичных фасадов. Например, сборные фасады из алюминиевой рамки разной ширины устанавливаются на специальные петли – приобрести их можно вместе с профилем. Обратите внимание, что также как и обычные четырехшарнирные петли, они могут быть накладными и внутренними, предназначенными для угловых шкафов 45, 135, 180 градусов и фасадов, закрывающих полторца корпуса.

Виды четырехшарнирных мебельных петель

По конструкции, по тому, как чаша с коленом скреплена с ответной планкой, четырехшарнирные петли мебельные могут быть трех видов:

    • Slideon— части петли вставляются друг в друга и соединяются с помощью фиксирующего винта, имеющего специальные насечки, благодаря которым даже в ослабленном состоянии он надежно «держит» соединение. Данный вид петель является самым распространенным.

    • Clipon — части петли соединяются простым защелкиванием, безвинтовым способом. Фасад можно снять и установить без использования каких-либо инструментов – достаточно потянуть за защелку. Петли clip-on еще называют петлями быстрого монтажа.

    • Keyhole– на плече чаши с коленом имеется отверстие, напоминающее по форме key hole – замочную скважину. Крепеж плеча и планки осуществляется за счет пропускания головки фиксирующего винта сквозь это отверстие.


Независимо от конструкции, все вышеперечисленные виды делятся соответственно своему предназначению и способу монтажа – какой фасад используется в мебели и каким образом он крепится к корпусу.

Петли 90 градусов

*Обозначение 90 градусов в данном случае условно, служит для маркировки петель, открывающихся под прямым углом. На самом деле, ход дверцы несколько больше, достигает порядка 105-120 градусов при открытии. Некоторые производители и продавцы фурнитуры могут маркировать данный вид не «петля 90», а, например, «петля 110» — никакой ошибки здесь нет.

Накладная (внешняя) петля 90 градусов отличается прямым «плечом», без изгиба. Используется для фасадов, полностью закрывающих торцы боковых стенок корпуса (без учета технологического зазора, который может составлять 1-5 мм).

Полунакладная (срединная, полувнешняя) петля 90 градусов, плечо чаши с коленом отличить можно по изгибу средней величины. Используется редко. Например, в кухонных двухрядных горизонтальных шкафах для крепления нижней дверцы и в трехстворчатых гардеробах для крепления срединного фасада.

Вкладная (внутренняя) петля 90 градусов отличается большим изгибом на «плече», благодаря которому осуществляется вынос вкладной дверцы при открывании за пределы корпуса. Используется редко. Например, в офисной мебели, в которой корпус сделан из утолщенного ДСП 22 мм и внутренний фасад подчеркивает эту деталь.

Петли 180 градусов

Прямая (штольная) петля для фальш-панелей предназначена для крепления фасада к боковине, которая находится в той же плоскости. Чаще всего используется в угловых кухнях, при использовании соответствующего углового модуля мойки.

Карусельная (краб, крокодил, трансформер) петля 165 градусов узнаваемая по характерной сложной форме колена чаши, благодаря которой обеспечивается развернутое открытие дверцы относительно корпуса – практически до 180 градусов. Также может быть накладной, полунакладной и вкладной. Отличается формой плеча.

Виды угловых петель

Угловая петля 30 градусов «прижимает» фасад, расположенный под углом 90+30 градусов относительно корпуса. Используется чаще всего в скошенных торцевых шкафах кухонных гарнитуров или гардеробах. Угол установки – 120 градусов. Некоторыми производителями маркируется по углу установки, т.е. называется петля 120 градусов.

Угловая петля 45 градусов используется в трапециевидных одностворчатых и двухстворчатых шкафах – например, кухонных или гардеробных. Аналогично предыдущему виду, может называться по углу установки – петля на 135 градусов.

Читайте также:
Что такое водяной контур у печи. Один из вариантов комбинированной системы отопления — кирпичная печь

Угловая петля 120-135 градусов чаще всего служит соединением двух фасадов, скрепленных между собой под прямым углом в 270 градусов, отрывающихся «гармошкой». В данном случае к корпусу дверца без ручки крепится на карусельную петлю из предыдущей категории.

Угловые петли с отрицательным углом открывания используются крайне редко, из-за конструктивных особенностей: торцевые шкафы, как правило, служат окончанием ряда мебели и открывать дверцу удобней с другой стороны. Но бывают проекты, в которых целесообразней реализовать и противоположное решение.

На фото приведены основные виды мебельных петель стандартного типа, без доводчиков, обеспечивающих плавное закрывание. Петли с доводчиками классифицируются аналогично – в зависимости от типа фасада и угла установки относительно корпуса. Отличаются внешне от стандартных только формой плеча, вовнутрь которого встроен специальный амортизирующий движение механизм. Также доводчик может быть не встроенным, а накладным – как, к примеру, предлагает такой производитель, как Blum. Но основная масса предложений на рынке все-таки не предполагает возможности усовершенствования. Поэтому если вы настроены устанавливать фасады с плавным закрыванием, без раздражающего стука, приобретайте фурнитуру с доводчиками сразу. Правда, и стоит она несколько дороже. Перед покупкой рекомендую ознакомиться с обзором по мебельным петлям с доводчиками.

Отдельная группа мебельных петель — для стеклянных фасадов, со сверлением и без сверления стекла. Обзор по петлям для стекла здесь.

Цианирование и нитроцементация стали: назначение и особенности технологии

Цианирование, целью которого является насыщение поверхностных слоев стали азотом и углеродом, представляет собой одну из разновидностей такой технологической операции, как нитроцементация. По сравнению с обычной цементацией, этот метод обработки стали является более эффективным, так как позволяет придавать стальным изделиям особые механические свойства.

Рассматриваемые процессы предусматривают термическую обработку изделий, производимую в специальных газовых печах

Особенности нитроцементации и цианирования

Хотя нитроцементация и цианирование преследуют одну цель (насыщение поверхностного слоя стали азотом и углеродом), они имеют одно существенное отличие. Заключается оно в том, что нитроцементации изделия подвергаются в газовой среде, а при цианировании такой средой является расплав цианида натрия или других солей.

Составы ванн и режимы цианирования изделий

Свою эффективность рассматриваемые технологические операции демонстрируют при обработке следующих материалов:

  • сталей, относящихся к нержавеющей категории;
  • легированных стальных сплавов, а также сталей, не содержащих легирующих добавок и характеризующихся средним содержанием углерода в своем составе;
  • конструкционных сталей с низким содержанием углерода.

Цианирование стали, относящейся к одной из вышеперечисленных категорий, как и процесс ее нитроцементации, происходит при определенном температурном режиме (820–950°), который должен строго соблюдаться. В результате квалифицированного применения таких методов обработки удается решить следующие задачи:

  • повысить износостойкость поверхности изделия;
  • увеличить его поверхностную твердость;
  • повысить предел выносливости металла.

Нитроцементация в различных средах

Существует еще одна разновидность цементации, которая называется мягким азотированием. Такая обработка, которая выполняется при температуре около 590°, нужна среднеуглеродистым сталям для увеличения уровня их износостойкости и предела выносливости. Цианированию также подвергают изделия из быстрорежущих сталей, что позволяет повысить твердость и устойчивость к износу их поверхностного слоя, а также сделать его более устойчивым к воздействию повышенных температур.

В металлургической отрасли также используется такая технологическая операция, как цианирование золотосодержащих руд, которая в корне отличается от всех вышеперечисленных методов обработки сталей. Целью цианирования руды, золото в составе которой может содержаться даже в очень незначительных количествах, является выделение из нее концентрата, характеризующегося высоким содержанием драгоценного металла. Такой концентрат после его дальнейшей обработки может быть использован для производства золотых изделий.

Добыча золота методом цианирования

Диффузия азота и углерода в поверхностный слой стали

Насыщение поверхностного слоя изделия из стали азотом и углеродом, что и подразумевают под собой нитроцементация и цианирование, происходит за счет диффузии данных элементов во внутреннюю структуру стального сплава. В поверхностном диффузионном слое стального изделия при повышении температуры во время цианирования снижается количество азота, а количественное содержание углерода, наоборот, увеличивается.

Содержание углерода в диффузионном слое может увеличиваться непрерывно или только до определенного момента, а снижаться оно начинает только на последних этапах выполнения технологической операции. За счет такой особенности процесса диффузии углерода насыщение поверхностного слоя стального изделия данным элементом может фиксироваться при разных температурах выполнения цианирования. На степень насыщения большое влияние оказывают науглероживающие способности среды, в которой выполняется эта технологическая операция.

Температура цианирования влияет на глубину и состав нанесенного слоя

На параметры процесса совместной диффузии серьезно влияет азот, от которого, в частности, зависят:

  • глубина слоя металла, на которую будет происходить диффузия углерода;
  • степень насыщения такого слоя углеродом.
Читайте также:
Схема подключения пожарной сигнализации и принцип ее работы. Сигнализации своими руками: принцип построения, типы датчиков, проводка, шлейфы, оповещение

Между тем большое содержание азота в среде для цианирования может привести к тому, что диффузия углерода в структуру стали будет протекать недостаточно активно. Объясняется это тем, что азот, когда в рабочей среде для цианирования его содержится слишком много, способствует формированию на поверхности обрабатываемого изделия карбонитридных фаз или образований.

Процесс насыщения поверхностного слоя стального изделия азотом и углеродом при выполнении цианирования и нитроцементации протекает в две стадии, которые имеют мало общего, если сравнивать их кинетические показатели. Так, на первой стадии, которая может продолжаться от 60 до 180 минут, поверхностный слой изделия насыщается и азотом, и углеродом. На следующем этапе отдельные атомы азота, уже абсорбированные в структуру стали, могут десорбироваться, то есть перейти обратно в газовую фазу и выйти наружу через поверхность сплава. При протекании второй фазы цианирования наружный слой обрабатываемой стали продолжает насыщаться углеродом.

Установка для цианирования

Процесс уменьшения количества азота и увеличения содержания углерода в составе обрабатываемой стали, протекающий при увеличении температуры в ходе цианирования, имеет линейный характер. При этом такая линейность характерна лишь для верхнего слоя диффузионной зоны, в то время как в слоях стального изделия, располагающихся на большей глубине от его поверхности, она не наблюдается.

Характерной особенностью цианирования является то, что углерод проникает в обрабатываемое изделие на меньшую глубину, чем азот. Глубина проникновения этих элементов в структуру стали зависит преимущественно от микроструктуры обрабатываемого материала. Цианированные изделия небольшой толщины могут отличаться более высокой хрупкостью, если сравнивать их с деталями, обработанными по стандартной технологии цементации.

Преимущества и недостатки технологии

Процесс нитроцементации и цианирования, как уже отмечалось выше, осуществляется при относительно невысоких температурах, что способствует менее интенсивному износу используемого оборудования, а также не приводит к значительным деформациям обрабатываемых деталей. При этом выполнение технологических операций на таких режимах исключает необходимость охлаждать обрабатываемое изделие до низких температур.

После цианирования аустенитная структура стали становится более устойчивой, что улучшает прокаливаемость отдельных участков материала, которые были подвергнуты такой обработке. В частности, именно благодаря таким свойствам цианированного материала низколегированные стали можно закаливать в масле.

Нитроцементация и цианирование повышают твердость и контактную выносливость изделий

Остаточный аустенит, присутствующий в сталях, которые были подвергнуты цианированию, способствует улучшению таких характеристик материала, как:

  • прочность на изгиб;
  • ударная вязкость;
  • пластичность;
  • усталостная прочность.

Именно поэтому с помощью цианирования обрабатывают детали, которые в процессе своей эксплуатации подвергаются значительным нагрузкам. Сюда, в частности, относятся валы и шестерни, сердцевина которых должна отличаться не только достаточной прочностью, но и достаточной вязкостью. Формирования именно таких характеристик и добиваются при цианировании.

Между тем выполнение цианирования имеет и ряд недостатков:

  • Величина поверхностного слоя стали, характеристики которого улучшаются в результате выполнения такой технологической операции, составляет всего семь-восемь десятых миллиметра.
  • При выполнении цианирования необходимо постоянно контролировать степень азотирования и науглероживания, которой обладает рабочая среда.

Нитроцементация стали — цель, виды, технология

Нитроцементация представляет собой по сравнению с обычной цементацией более эффективный процесс обработки стали, придающий ей особые механические свойства.

Особенности нитроцементации и цианирования

Хотя нитроцементация и цианирование преследуют одну цель (насыщение поверхностного слоя стали азотом и углеродом), они имеют одно существенное отличие. Заключается оно в том, что нитроцементации изделия подвергаются в газовой среде, а при цианировании такой средой является расплав цианида натрия или других солей.

Составы ванн и режимы цианирования изделий

Свою эффективность рассматриваемые технологические операции демонстрируют при обработке следующих материалов:

  • сталей, относящихся к нержавеющей категории;
  • легированных стальных сплавов, а также сталей, не содержащих легирующих добавок и характеризующихся средним содержанием углерода в своем составе;
  • конструкционных сталей с низким содержанием углерода.

Цианирование стали, относящейся к одной из вышеперечисленных категорий, как и процесс ее нитроцементации, происходит при определенном температурном режиме (820–950°), который должен строго соблюдаться. В результате квалифицированного применения таких методов обработки удается решить следующие задачи:

  • повысить износостойкость поверхности изделия;
  • увеличить его поверхностную твердость;
  • повысить предел выносливости металла.

Нитроцементация в различных средах

Существует еще одна разновидность цементации, которая называется мягким азотированием. Такая обработка, которая выполняется при температуре около 590°, нужна среднеуглеродистым сталям для увеличения уровня их износостойкости и предела выносливости. Цианированию также подвергают изделия из быстрорежущих сталей, что позволяет повысить твердость и устойчивость к износу их поверхностного слоя, а также сделать его более устойчивым к воздействию повышенных температур.

В металлургической отрасли также используется такая технологическая операция, как цианирование золотосодержащих руд, которая в корне отличается от всех вышеперечисленных методов обработки сталей. Целью цианирования руды, золото в составе которой может содержаться даже в очень незначительных количествах, является выделение из нее концентрата, характеризующегося высоким содержанием драгоценного металла. Такой концентрат после его дальнейшей обработки может быть использован для производства золотых изделий.

Читайте также:
Телевизор для кухни – как правильно выбрать и разместить

Добыча золота методом цианирования

Цель цианирования стали и суть технологии

Первоочередная цель цианирования лежит в укреплении поверхностного слоя стали различных деталей, придании ему более высокого предела выносливости, так как этот слой подвержен наибольшим нагрузкам во время эксплуатации механизмов, конструкций. Насыщение поверхностного слоя металла углеродом и азотом принято применять из-за их быстрого проникновения, когда они взаимодействуют одновременно. Методом цианирования можно обрабатывать следующие виды металла:

  • любые нержавеющие стали;
  • сплавы стальные легированные либо те, где нет присутствия легирующих компонентов, стали с концентрацией углерода средних показателей;
  • стали конструкционного назначения, где присутствует мало углерода.

Химико-термический способ цианирования придерживается следующей технологии:

  1. В рабочую ванну с расплавленной солью цианистой состава 15% Na₂CO₃, 60% NaCl и 25% NaCN помещают деталь.
  2. Далее рабочую среду нагревают до температуры от 930 до 530 градусов по Цельсию (в зависимости от выбранного режима обработки).
  3. Выделяющиеся из соли оксид углерода и азот насыщают металл несколько часов.

Все нюансы прохождения обработки металла в итоге зависят от выбранного температурного режима.

Сущностью процесса, по которому углерод с азотом могут проникнуть внутрь слоя стали, является диффузия. В течение перечисленных выше этапов технологии процесс проходит две основные стадии, разделенные временными периодами:

  1. Начальный период нитроцементации длительностью от одного до трех часов, характеризующийся внедрением в кристаллическую решетку металла атомов азота, углерода.
  2. Конечный период, когда предварительно проникшие и насытившие сталь атомы азота начинают десорбироваться (покидать поверхность, вновь приобретая состояние газа), углерод же при этом продолжает насыщать металл до тех пор, пока не закончится воздействие температуры и рабочей среды.

Виды цианирования

Есть несколько способов цианирования, которые выполняют по своей технологии для определенных типов стали с достижением разных результатов обработки. Так можно классифицировать процесс:

  • по используемому термическому режиму;
  • по физическому состоянию среды, где происходит цианирование (твердая, жидкая или газообразная нитроцементация).

Высокотемпературное цианирование

Высокотемпературное цианирование выполняют при рабочей температуре порядка 800–900 градусов по Цельсию. Здесь сталь насыщается преимущественно углеродом с численным показателем процентного содержания в слое от 0.6 до 1.2% (цементация жидкостная). Азот присутствует в таком процентном соотношении – 0.2–0.6%. Образованный укрепленный слой может быть толщиной от 2 до 0.15 миллиметров.

Высокотемпературный метод отличается тем, что обработанные изделия требуют проведения дополнительных операций воздействия, таких как закаливание металла, низкий отпуск. После проведения полного комплекса мероприятий полученный слой имеет структуру, состоящую из поверхностного слоя тонкого Fe₂(C, N) (карбонитриды), следующего за ним слоя мартенсита азотистого.

Низкотемпературное цианирование

Обработку металла низкотемпературную (тенифер-процесс) выполняют при рабочей температуре порядка 540–600 градусов по Цельсию. Здесь металл насыщается преимущественно азотом. Таким способом укрепляют высокохромистые, быстрорежущие стали, которые используются для изготовления инструментов. Низкотемпературное цементирование не предполагает более никаких операций – это заключительный этап обработки.

Метод жидкостного цементирования цианистыми солями считается одним из самых вредных для здоровья, так как соли натрия представляют собой сильное ядовитое вещество.

Низкотемпературная нитроцементация

В промышленности, для конструкционных и инструментальных сталей иногда применяют нитроцементацию при более низких температурах. Низкотемпературную нитроцементацию проводят при 570 °С в течение полутора – трех часов в атмосфере, содержащей 50 % эндогаза (экзогаза) и 50 % аммиака или 50 % пропана (метана) и 50 % аммиака. В результате такой обработки на поверхности стали образуется тонкий карбонитридный слой Fe3(N, C), обладающий высокой износостойкостью. Твердость такого слоя на легированных сталях составляет 5000–11000 HV. Низкотемпературная нитроцементация повышает предел выносливости изделий. Процесс рекомендуется проводить в качестве аналога жидкому азотированию в расплавленных цианистых солях.

Описание

Преимущества

По сравнению с цементацией, нитроцементация имеет ряд существенных преимуществ. При легировании аустенита азотом снижается температура α ↔ γ-превращения, что позволяет вести процесс насыщения при более низких температурах. Одновременно в присутствии азота резко возрастает диффузионная подвижность углерода в аустените (табл. 1). С повышением температуры эффект ускорения уменьшается (табл. 1).

Таблица 1. Коэффициенты диффузии C и N при нитроцементации (Б. Прженосил)

Несмотря на значительно более низкую температуру насыщения, скорость роста диффузионного слоя при цементации (930—950 °С) и нитроцементации (840—860 °С) на толщину 0,5—0,8 мм практически одинакова. Производственный цикл при нитроцементации, по сравнению с цементацией, сокращается на 50—60 %.

Понижение температуры насыщения, без увеличения длительности процесса, позволяет снизить деформацию обрабатываемых деталей, повысить стойкость печного оборудования и уменьшить время на подстуживание перед закалкой.

Применение

Процесс нитроцементации получил широкое распространение в машиностроении для деталей, по условиям работы которых достаточна толщина упрочнённого слоя 0,2—1,0 мм. На ВАЗе 94,5 % деталей, упрочняемых химико-термической обработкой, подвергается нитроцементации. Например, нитроцементация широко применяется для упрочнения зубчатых колёс. В этом случае эффективная толщина слоя (до HV 600) для шестерён с модулем 1,5—3,5 мм принимается 0,3 ± 0,1, а при модуле 4,0—5,5 мм — 0,4 ± 0,1.

Оборудование

Для газовой цементации и нитроцементации применяют практически одинаковое оборудование — шахтные, камерные или проходные печи.

Сущность цианирования и нитроцементации металлов

Цианирование стали и нитроцементация – процессы получения укрепленного верхнего слоя стали. Подробно о назначении и сущности процесса. Технология нитроцементации и ее преимущества.

Цианирование стали – один из способов улучшения физико-химических свойств металла. Применение метода необходимо, когда нужно повысить прочность, твердость, сопротивляемость коррозии, износоустойчивость поверхностного слоя стали, сделать ее более стойкой к естественному старению.

Нитроцементация укрепляет сталь путем воздействия на нее углерода и азота, точнее, введения этих молекул в кристаллическую решетку поверхностного слоя. Весь этот процесс происходит под воздействием высоких температур в среде цианистых солей натрия, окисление которого приводит к выделению углерода и азота.

Насколько глубоко проникнут цементирующие вещества в структуру металла и какая степень концентрации образуется, зависит от выбранной температуры проведения операции и временного интервала воздействия. Нитроцементация и цианирование стали – операции, преследующие одну цель, но проходящие в разных средах.

Цель цианирования стали и суть технологии

Первоочередная цель цианирования лежит в укреплении поверхностного слоя стали различных деталей, придании ему более высокого предела выносливости, так как этот слой подвержен наибольшим нагрузкам во время эксплуатации механизмов, конструкций. Насыщение поверхностного слоя металла углеродом и азотом принято применять из-за их быстрого проникновения, когда они взаимодействуют одновременно. Методом цианирования можно обрабатывать следующие виды металла:

  • любые нержавеющие стали;
  • сплавы стальные легированные либо те, где нет присутствия легирующих компонентов, стали с концентрацией углерода средних показателей;
  • стали конструкционного назначения, где присутствует мало углерода.

Химико-термический способ цианирования придерживается следующей технологии:

  1. В рабочую ванну с расплавленной солью цианистой состава 15% Na₂CO₃, 60% NaCl и 25% NaCN помещают деталь.
  2. Далее рабочую среду нагревают до температуры от 930 до 530 градусов по Цельсию (в зависимости от выбранного режима обработки).
  3. Выделяющиеся из соли оксид углерода и азот насыщают металл несколько часов.

Все нюансы прохождения обработки металла в итоге зависят от выбранного температурного режима.

Сущностью процесса, по которому углерод с азотом могут проникнуть внутрь слоя стали, является диффузия. В течение перечисленных выше этапов технологии процесс проходит две основные стадии, разделенные временными периодами:

  1. Начальный период нитроцементации длительностью от одного до трех часов, характеризующийся внедрением в кристаллическую решетку металла атомов азота, углерода.
  2. Конечный период, когда предварительно проникшие и насытившие сталь атомы азота начинают десорбироваться (покидать поверхность, вновь приобретая состояние газа), углерод же при этом продолжает насыщать металл до тех пор, пока не закончится воздействие температуры и рабочей среды.

Виды цианирования

  • по используемому термическому режиму;
  • по физическому состоянию среды, где происходит цианирование (твердая, жидкая или газообразная нитроцементация).

Высокотемпературное цианирование

Высокотемпературное цианирование выполняют при рабочей температуре порядка 800–900 градусов по Цельсию. Здесь сталь насыщается преимущественно углеродом с численным показателем процентного содержания в слое от 0.6 до 1.2% (цементация жидкостная). Азот присутствует в таком процентном соотношении – 0.2–0.6%. Образованный укрепленный слой может быть толщиной от 2 до 0.15 миллиметров.

Высокотемпературный метод отличается тем, что обработанные изделия требуют проведения дополнительных операций воздействия, таких как закаливание металла, низкий отпуск. После проведения полного комплекса мероприятий полученный слой имеет структуру, состоящую из поверхностного слоя тонкого Fe₂(C, N) (карбонитриды), следующего за ним слоя мартенсита азотистого.

Низкотемпературное цианирование

Метод жидкостного цементирования цианистыми солями считается одним из самых вредных для здоровья, так как соли натрия представляют собой сильное ядовитое вещество.

Свойства и применение цианированных сталей

Стали, которые прошли обработку методом цианирования, резко отличаются от обычных увеличением параметра усталостной прочности, предела выносливости. Область применения таких сталей разнообразна:

  • конструкции строительные сварного типа;
  • переплеты фонарные, а также оконные в зданиях промышленного назначения;
  • различные мелкие метизы: шайбы, собачки, заклепки, звездочки, муфты – все то, что эксплуатируется при температуре до –40 градусов по Цельсию;
  • шестерни, валы в механизмах, где присутствует трение.

Технология, цель и виды нитроцементации

Бывает нитроцементация стали высокотемпературная и низкотемпературная. Первый метод нитроцементации применяют в условиях температуры от 830 до 950 градусов по Цельсию. В этом случае используют аммиак в повышенных дозах. После операции над изделием проводят мероприятия по закалке с отпуском низким. Твердость, которая достигается в результате, соответствует 62–56 HRC. Стали, в основном подвергаемые нитроцементации, – это углеродистые (из них изготавливают детали машиностроения) и низколегированные металлы.

Метод нитроцементации низкотемпературный подразумевает применение термической среды в пределах 530–570 градусов продолжительностью не более 3 и не менее 1.5 часов, предварительно выполняют закалку и отпуск деталей. Полученный твердый слой имеет толщину от 0.004 до 0.02 миллиметра с крепостью 1200–900 HV.

Нитроцементация является безопасным процессом с низкой себестоимостью операции, поэтому ее часто используют в автомобилестроении.

Преимущества нитроцементации перед цементацией

  • быстрее происходит поверхностная диффузия;
  • нет необходимости в подготовке;
  • металл при нитроцементации не подвергается сильному перегреву, и, как следствие, не происходит изменение кристаллической решетки;
  • заготовки менее подвержены деформации;
  • после прохождения обработки последующее закаливание и отпуск проходят более качественно;
  • нитроцементация – самый дешевый способ укрепления стали, поэтому ее повсеместно используют в машиностроении.

Всем, кто имеет представление, практические навыки или профессионально занимается нитроцементацией стальных изделий, просьба поддержать в комментариях тему, так как больше достоверной информации необходимо для понимания процесса.

Нитроцементация стали

Изделия из стали, которые применяются в узлах трения, например, в шестернях редукторов, требуют повышенной прочности для увеличения срока службы и надежности работы узлов. Высокопрочная легированная сталь имеет высокую стоимость и трудно обрабатывается. Вместе с тем, для большинства узлов не требуется высокая прочность всего объема детали, а только поверхностного слоя, непосредственно воспринимающего нагрузку. Для таких целей разработаны методы упрочнения поверхностного слоя, одним из них является нитроцементация.

Среди химико-физических методов можно выделить следующие:

  • цементация;
  • азотирование;
  • цианирование;
  • нитроцементация.

Два последних пункта подразумевают насыщение атомами азота и углерода тонкого внешнего слоя металла, но различаются технологией применения. Нитроцементация стали производится в газовой среде, а цианирование ведется в жидком расплаве солей. Рассмотрим метод нитроцементации подробнее.

Технология нитроцементации

Сущность и назначение нитроцеменетации стали заключается в особой методике процесса обработки тонкого внешнего слоя металла, который производится следующим образом. Заготовку для нитроцементации металла помещают в среду из смеси газов, в которую входит аммиак и углеродосодержащий газ. Далее металл нагревают и выдерживают в газовой смеси некоторое время. При этом происходит диффузия атомов углерода и азота в металл. Изменяются его физико-механические свойства. Попутно образуются твердые растворы соединений углерода, азота и железа.

Влияние температуры и длительности на глубину нитроцементации

Присутствие азота в атмосфере приводит к следующим особенностям нитроцеменетации, в отличие от цементации:

  • Дополнительное насыщение поверхности азотом;
  • Снижение температуры нагрева для возможности осуществления процесса;
  • Ускорение процесса диффузии углерода.

Варьируя параметры процесса, то есть состав газовой смеси, температуру, время обработки, можно изменять глубину воздействия. Исследования показали, что с повышением температуры увеличивается скорость диффузии углерода и азота в глубину металла. Глубина проникновения атомов газа в металл регулируется временем выдержки нагретого изделия в рабочей среде.

По сути, нитроцементация и цианирование – это виды нитроцементации, которые различаются технологией. Детали, поверхность которых упрочнена посредством цианирования или нитроцементации, будут иметь одинаковые технические характеристики. При цианировании обрабатываемые детали помещают в расплав цианистых солей натрия или кальция. Температура обработки остается примерно такая же, как и при газовой обработке. При цианировании можно легко получить легированный слой металла до 2-х мм, но при этом следует помнить, что при увеличении толщины слоя в структуре начинают появляться темные области, хорошо заметные под микроскопом, которые указывают на избыток азота на границах кристаллов. Данные области снижают механическую прочность, увеличивая хрупкость металла.

Применение нитроцементации или цианирования возможно только для легированных сталей, в которых углерод содержится в количестве не более 0.25%.

Для осуществления процесса диффузии азота и углерода из среды газа необходим нагрев металла до температуры 700 – 950 °С. Наиболее часто работа ведется при температуре нитроцементации 850 – 870 °С. Данные значения температуры лишь немного превышают температуру закалки и поэтому позволяют упростить процесс закалки деталей, снижают вероятность деформации и сокращают общее время производственного цикла. Уменьшить развитие деформации может также ступенчатая закалка в горячем масле. Все сказанное говорит о том, что данный вид обработки наиболее применим к деталям сложной геометрической формы, у которых повышенные требования к форме поверхности и совершенно недопустимо образование закалочных трещин.

Основная область применения нитроцементации стали – машиностроение и автомобильная промышленность. Более 90% автомобильных деталей – шестерен редукторов, валов, упрочняются при помощи нитроцианирования. Данный процесс упрочнения стали является основным в технологии производства зубчатых колес любого назначения, а также некоторых категорий инструмента из быстрорежущей стали.

Низкотемпературная нитроцементация

В некоторых областях применения нет необходимости в большой толщине обработанного упрочненного внешнего слоя. Изменив состав исходной газовой смеси, выполняют нитроцементацию металла при более щадящих температурах, чем при стандартном процессе. Используя смесь аммиака с метаном или эндогазом в равных пропорциях (по 50%) при сравнительно небольшой температуре 570°С в течении времени от получаса до 3-х часов получают тонкий поверхностный слой карбонитрида Fe3(N,C). Такой слой имеет очень высокую твердость и износоустойчивость.

Нитроцементация с низкой температурой выполняется в качестве окончательной операции уже после термической обработки — закалки и отпуска. Высокая твердость поверхности определяет область применения технологии для увеличения срока службы быстрорежущего инструмента.

Структурные изменения в металле

При внедрении атомов азота и углерода в поверхностном слое металла происходят некоторые изменения. При нитроцианировании меняется соотношение остаточного количества аустенитов и мелкокристаллических мартенситов в поверхностном слое, добавляется небольшое количество твердого раствора карбонитридов, что влияет на механические свойства – твердость и износостойкость.

Такая особенность структуры нитроцементированного слоя, как повышение количества аустенитов, улучшает прирабатываемость стали, что важно при работе зубчатых передач, поскольку снижается шумность работы механизмов.

В то же время несколько повышается хрупкость и снижается усталостная и контактная прочность. Особенно это качество проявляется в легированной стали с содержанием никеля более 1.2 %. Таким образом, не все марки стали допустимо обрабатывать по данной методике. Уменьшение размеров зерен структуры достигается путем дополнительной закалки и отпуска непосредственно после процесса нитроцементации. Обработанная таким образом сталь имеет меньший размер зерен, чем цементированная, что повышает ее прочность на изгиб при одновременном уменьшении толщины обработанного слоя.

По окончании процесса обработки содержание азота в слое доходит до 0.4%, а углерода до 0.9%.

Нитроцементация существенно изменяет характеристики тонкого наружного слоя металла, его твердость и износостойкость. После дополнительной термической обработки – закалки, твердость поверхностного слоя по шкале Роквелла составляет 58-64 HRC или 500 – 1000 HV по методу Виккерса. Применяя низкотемпературную цементацию, можно получить тонкий поверхностный слой с твердостью 5000 – 11000 HV.

Достоинства и недостатки нитроцементации

Среди достоинств нитроцементации можно отметить высокую технологичность процесса, простоту и удобство регулировки параметров. Подбирая температурный режим, состав газовой смеси и, в особенности, время обработки, можно легко регулировать толщину насыщаемого слоя в зависимости от предъявляемых требований. Низкая температура обработки снижает риск деформации изделия и упрощает дальнейшую закалку, поскольку необходимо лишь минимальное время для снижения температуры заготовки. Таким образом уменьшается время технологического цикла производства продукции. Обработанные изделия имеют высокое качество поверхности и отличные физико-механические свойства. У низколегированных сталей после обработки наблюдается повышение коррозионной стойкости.

Микроструктура нитроцементованных слоев

Среди множества полезных свойств нельзя забывать, что подобная методика обработки металла имеет и недостатки. Самый существенный недостаток такой разновидности нитроцементации, как цианирование – высокая токсичность компонентов производства. Для насыщения азотом и углеродом используются цианистые соли натрия и кальция, которые являются крайне токсичными веществами.

Менее существенный недостаток, который во многих областях применения является несущественным – несколько повышенная хрупкость металла после обработки. Но поскольку изменения затрагивают только сравнительно тонкий слой, данная характеристика является несущественной и нивелируется повышенной сопротивляемостью материала к износу.

При производстве деталей, нуждающихся в цианировании и последующей закалке необходимо строго соблюдать последовательность и время выполнения частей технологического процесса. Так закалка должна выполняться сразу же после окончания процесса насыщения, поскольку повторный нагрев заготовки приведет к оттоку молекул азота от обработанной поверхности. Уменьшение концентрации азота может составлять до 60%.

Как уже говорилось, низкая температура обработки позволяет объединить в едином процессе несколько видов обработки. Детали после окончания процесса насыщения требуют небольшого времени на подстуживание для дальнейшей закалки в масле. Таким образом, закалку в масле можно производить непосредственно в нитроцементационной печи.

Все виды нитроцементации засчет ускорения насыщения стали углеродом по сравнению с цементацией дают преимущество во времени обработки до 50-60%. Таким образом, основные преимущества нитроцементации заключаются в сокращении времени производства с минимальным риском отрицательного воздействия на геометрию деталей. Одновременно повышаются эксплуатационные качества благодаря присутствию азота.

Состав газовой смеси достаточно просто регулировать как до, так и в процессе обработки. Значительно сокращается время нагрева составляющих процесса, так как газ, подаваемый в камеру, может уже иметь необходимую температуру.

Поскольку процессы нитроцементации и цементации технологически очень похожи, для них может использоваться одно и тоже оборудование, что существенно облегчает переход на иной ассортимент продукции или изменение технологии производства.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: