Цементная плитка для пола: советы по выбору

Как правильно выбрать плитку для пола — советы и рекомендации специалистов

Выбор плитки для пола — является важным и ответственным моментом любого ремонта. От того на сколько правильно был выбран материал будет зависеть не только ход самого процесса, но и конечный эстетический результат. Для того чтобы ответить на вопрос, необходимо выяснить ряд определенных требований предъявленных этому отделочному материалу. В вопросе выбора керамической плитки лучше не поддаваться патриотическим чувствам и уходить подальше от стендов с отечественной плиткой. Это будет лучше, чем ругать плохо выполненный ремонт из-за того, что был неправильно произведен выбор. Так как, к сожалению, отечественная плитка не отвечает тем стандартам, которые необходимы для качественного ремонта.

Правила и рекомендации по выбору плитки

Цена хорошей плитки не может быть менее 15$. за квадратный метр. Сегодня, практически каждая коллекция плитки имеет варианты светлого и темного исполнения, с элементами декора (бордюры, рельефные вставки и тд.).

Плитку для стен лучше выбирать глянцевую, а для пола матовую. Стелить глянцевую плитку на пол специалисты не рекомендуют, так как в процессе эксплуатации её поверхность может прийти в негодность. К выбору декора также нужно подходить осмысленно. Дело в том, что резать мелкие элементы не рекомендуется, по причине того, что состыковать такие детали в дальнейшем будет очень сложно и конечный результат в итоге может вас огорчить.

От использования бордюров в маленьких помещениях и вовсе лучше отказаться. Это осложнит правильный подбор сантехники и эстетическое восприятие всего ремонта.

Также важно правильно выбрать затирку. Ее цвет должен соответствовать цвету плитки, но допускается выбор затирки на два, три тона светлее. На пол и низ ванной лучше выбрать темную плитку, это более практично. Меньше будет проблем с уборкой. Руководствуясь этими несложными правилами выбор плитки для вашего ремонта будет сделать проще.

Форма и цвет

Сегодня можно констатировать, что маленькая плитка для пола вышла из моды. Основным трендом сейчас является – плитка большого формата. Красивая, прочная, выдержана в строгом современном стиле, она удовлетворит любой вкус. Специалисты отделов продаж рекомендуют напольную плитку размеров 100х100 и больше — в первую очередь.

При помощи плитки большого формата можно создать ощущение дополнительного пространства. Она великолепно впишется в интерьер любой комнаты: гостиной, ванной, прихожей, кухни, коридора, лоджии и даже спальни.

Огромный размер плитки позволяет кардинально видоизменить облик помещения, преображая пространство вокруг. Добиться еще большего эффекта можно положив её диагонально.

Ведущие производители керамической плитки изучили предпочтения своих покупателей и сегодня могут предложить разнообразие цветов и узоров на любой вкус. А отдельные изготовители пошли еще дальше и разработали напольное покрытие, имитирующее бетонную и кирпичную кладку.

Разновидность современной напольной плитки

Паркет или плитка, что лучше

Где бы вы не делали ремонт, в частном доме или новой квартире, рано или поздно встает вопрос, какое напольное покрытие лучше выбрать. Ведь сегодня его выбор настолько велик, что простому человеку достаточно сложно разобраться во всех тонкостях того или иного материала.

Паркетная доска и ламинат являются довольно востребованными материалами для напольного покрытия. И если к первому претензий почти нет (за исключением цены), то к выбору ламинат следует подойти обстоятельно. Покрытие такое служит недолго и через некоторое время его вновь придется менять, а это новые траты времени и денег.

Наливной пол, достаточно специфический продукт и придется по нраву далеко не каждому. Что касаемо выбора плитки, то это идеальное покрытие для многих помещений. Даже в спальнях, где, казалось бы, ей не место, плитка может хорошо смотреться, особенно коллекции имитирующее фактуру натуральной древесины.

Керамическая плитка, имитирующая фактуру настоящей древесины, создает впечатление единения человека с окружающей природой

Преимущество керамической плитки

Среди напольных материалов, которые используются для отделки, плитка занимает достойную, одну из первых позиций по популярности. Плитка для пола отличается превосходными декоративными качествами, легко поддается уборке, служит довольно долго. Благодаря гладкой поверхности, поддерживать плитку в надлежащем состоянии гораздо проще, нежели заботиться о паркете, ламинате, линолеуме или ковровом покрытии.

В первую очередь, керамическая плитка для пола находит свое применение во влажных помещениях, таких как ванная комната или кухня. Закрытая структура материала не позволяет в ней накапливаться пыли или размножаться микроорганизмам. Таким образом, это идеальное покрытие для людей, страдающих от астмы или аллергии.

Чтобы пол с таким покрытием стал чистым, его достаточно просто пропылесосить, после чего вытереть влажной тряпкой.

Долговечность

Вряд ли ковровое покрытие или покрытие из ламината сможет прослужить вам долго, максимум 5-7 лет. В то время, как срок службы керамической плитки легко может достигать 40, а то и 50 лет. На сегодняшний день такой долговечностью может похвастаться разве что — паркетная доска. Однако в отличие от плитки, паркет необходимо будет периодически обновлять.

Читайте также:
Труба гофрированная для дымохода: алюминиевая гофротруба из нержавейки высокотемпературная, стальная нержавеющая гофра для печной трубы

Безусловно, живучесть того или иного материала будет зависеть и от выбранного вами качества. К примеру, керамическая плитка одинарного или двойного обжига прослужит вам не меньше 30 лет.

Еще больший срок службы у керамогранитной плитки, такой материал будет радовать вас не меньше 50 лет. Покрытие из натурального камня, хорошо оказывающее сопротивление кислотам любого типа, не менее долговечно.

По истечении 10 лет эксплуатации, примерно так будет выглядеть: ламинат (рис.1) и керамическая плитка (рис.2)

Как сделать чтобы плитка блестела

  1. Для того чтобы придать плитке необыкновенное сияние и блеск, используйте для её мытья теплую воду с небольшим количеством нашатырного спирта.
  2. После этого, на чистую поверхность нанесите незначительный слой льняного масла, с добавлением в него пчелиного воска или жидкого силикона.
  3. После высыхания, протрите пол мягкой тряпкой из микрофибры до полного удаления раствора.

Улучшить внешний вид плитки можно лишь регулярно ухаживая за ней. При сильных загрязнениях, используйте специальные средства с добавлением в них технического спирта.

Так же для очищения кафельного покрытия можно использовать и народные средства. К примеру отвар из картофеля или обычный крахмал отлично справляется с поставленной задачей.

После каждой процедуры на поверхность плитки желательно наносить тонкий слой льняного масла или специального крема. Это позволит полу сохранять свой внешний вид без изменений гораздо дольше.

Керамическая плитка для квартиры

Не секрет, что на выбор керамической плитки влияет не в последнюю очередь тип помещения в квартире или жилом доме, в котором она будет применена. По этому признаку можно составить такую классификацию:

  1. Влажные помещения (ванная комната, туалет)
  2. Кухни
  3. Гостиные и спальни
  4. Прихожие и коридоры

Ещё до покупки надо обязательно изучить основные качественные характеристики выбираемой керамической плитки: износостойкость, пористость, морозостойкость, предел прочности, поверхностная твёрдость, химическая устойчивость, коэффициент трения, тон и калибр. Немаловажную роль играют также составы для заполнения швов между плитками, позволяя увеличить срок службы и эстетические качества готового покрытия.

Правда выбирать напольную плитку для отделки пола следует с учетом требований, предъявляемых к материалу, в зависимости от предназначения помещения. Если это, к примеру, прихожая, какую именно напольную плитку выбрать?

Напольная плитка в прихожую и коридор

Прихожая отличается от других помещений высокой проходимостью. Это место скопления грязи и песка, которые переносятся домочадцами на подошвах обуви с улицы. В прихожей плитка для пола должна быть достаточно толщины, чтобы не повредиться от веса человека.

Нагрузка на пол при входе в квартиру – одна из самых значительных. Чем больше грязи на подошвах обуви, тем быстрее потеряет внешний вид напольное покрытие в коридоре. Поэтому так важно тщательно вытирать ноги при входе, особенно в сырую погоду.

Какими техническими характеристиками и эксплуатационными качествами должна обладать плитка, приобретаемая для укладки на пол в прихожей. Конечно же в первую очередь это:

  • влагостойкость;
  • стойкость к воздействию абразивов;
  • стойкость к интенсивному физическому воздействию уличной обувью домочадцев и гостей.

Данным требованиям отвечают плитки, принадлежащие к классам: А, АА. Кроме того, в прихожей пол протирается часто, то есть подвергается интенсивному износу, поэтому желательно приобретать плитку 3 класса. Ей также не страшны воздействия подошвами уличной обуви.

Очень важно, чтобы плитка характеризовалась как можно меньшей водопроницаемостью. Поверхность материала должна быть не скользкой. Помимо этого, плитка должна соответствовать оформлению интерьера по цвету и стилю помещения. В этом плане плитка крупного размера для пола в прихожую – самый оптимальный вариант.

Напольная плитка может визуально увеличить маленький коридор. Для этого рекомендуется использовать светлую плитку с гладкой поверхностью. Темная плитка, особенно маленького размера, наоборот уменьшит помещение.

Чтобы прихожая казалась просторнее, можно положить на пол светло-коричневую, голубую или серую плитку. Черный цвет использовать не рекомендуется, так как на нем хорошо будут видны сколы и царапины.

Придать помещению больший объем поможет керамическая рельефная плитка на полу, уложенная непосредственно перед выходом. Это не только станет интересным дизайнерским приемом, но и мерой безопасности – место возле порога будет не скользким.

Укладка напольной отделки должна осуществляться с применением инструментов, соответствующих классу используемой плитки. Неточности в процессе укладке плитки не допустимы, в противном случае потребуется переделывать заново.

Плитка для кухни

С каждым годом, все сложнее точно определиться с вопросом выбора напольного покрытия для кухни, не из-за того, что мало качественной продукции, а, наоборот, из-за того, что ассортимент её только растет, технологии производства, становятся все совершенней, уже не говоря о том, что могут применяться многогранные виды оформления, имитации и прочее. Какую плитку выбрать?

Читайте также:
Устройство шумоизоляции стен в квартире под обои

Безусловно, идеальным решением для кухни, становится именно керамическая плитка, она легко монтируется, легко моется, к тому же, не так дорога, как другие материалы, особенно, если учитывать ее долговечность и устойчивость к повреждениям.

Стены здесь пачкаются в результате приготовления еды и подвергаются действию чистящих составов при регулярной уборке. С кухонным полом постоянно что-то происходит: на него льются горячая вода и бульон, падают остатки пищи и кухонная утварь, на него давят разные, иногда очень тяжёлые приборы: стиральная машина, холодильник, кухонные шкафы, плита. Требования к механическим, химическим показателям и водопоглощению плитки — особенно высоки.

Чаще всего, люди просто останавливаются на классических вариантах плитки, но ведь есть просто изумительные современные решения. Например, каждая хозяйка, хочет похвастаться дорогостоящим покрытием, допустим, мраморным полом на кухне. Это возможно! Достаточно только купить керамическую плитку, имитирующую мрамор. При этом, ни на ощупь, ни внешнее, ее будет не отличить от натурального камня.

Такой же трюк, доступен и с гранитом. Удивлены? В таком случае, еще больше порадует возможность создания бесшовного покрытия, то есть, создается имитация сплошного полотна, соответственно и грязь в швы забиваться не будет, и интерьер приобретает богатство и благополучие.

Также есть плитка, которая внешне полностью имитирует натуральное дерево, соответственно, выкладывая такое покрытие, можно завершить идею с используемым паркетом в других комнатах. И не стоит переживать, что паркет вздуется из-за того, что убежало молоко или пролился борщ, потому что плитка, легко очищается.

Плитка под имитацию дерева

Плитка на пол для кухни, может быть очень оригинальной, но при этом цены остаются достаточно доступными и демократичными, а по сравнению с натуральными изделиями из камня и дерева, цена просто смешна. Так что пользуйтесь достойными предложениями от ведущих производителей. Вариантов много, главное принять правильное и взвешенное решение.

Ванная комната и туалет

Здесь начинается и заканчивается каждый новый день хозяев квартиры, поэтому особенно важно создать уют и хорошее настроение в этих комнатах, чтобы чистота и красота радовали глаз.

Косметические и гигиенические средства могут оставлять несмываемые пятна на облицовке пола или стен. А чистящие и моющие средства, применяемые для их уборки, имеют достаточную химическую активность. Все это говорит о том, что как для стена так и для пола, необходимо использовать плитку с высокими показателями влагостойкости и кислотостойкости.

Идеальное сочетание керамической плитки с общим дизайном интерьера

Для укладки на стены в ванной комнате и туалете выбирают глазурованную плитку, матовую или глянцевую, а отличным дополнением к ней служат бордюры и декоры, штучные или собранные в панно. Вертикальное расположение орнаментов позволяет зрительно увеличить даже очень небольшие пространства.

Последние тенденции плиточной моды — подражание природе: камень, дерево, растительные волокна. Эти фактуры будут идеально сочетаться с практически любой отделкой соседствующих помещений. Для отделки пола используют нескользящую, с высокой пористостью плитку класса истираемости I или II.

Гостиная и спальня

Традиции античности в применении плитки для устройства полов для гостиной и спальни становится опять актуальными. Свободного места для полёта вашей творческой фантазии здесь действительно достаточно много, т.к. можно использовать разнообразные декоративные элементы, панно, доборы, разнообразные варианты укладки.

Если есть необходимость сделать прохладные керамические полы теплее, то заслуженным вниманием пользуется система тёплый пол , которая способна согреть вас в холодные зимние вечера.

Нагрузки на полы здесь не везде одинаковы. В спальнях применяют плитку I и II классов истираемости, т.к. проходимость здесь совсем низкая. В гостиной и холле же нагрузка на пол более значительна, особенно там, где стоят обеденный стол, шкафы и диваны. Здесь оправдано сочетание различных классов истираемости плитки от II до IV.

Как рассчитать необходимое количество плитки

Первое, что нужно сделать это измерить площадь помещения. Для этого умножаем длину комнаты на ширину, полученное произведение и есть площадь вашего помещения.

Чаще всего плитка для пола, в прочем, как и любая другая, продается квадратными метрами. Зная площадь помещения, вы легко сможете подсчитать необходимое количество плитки. Важно лишь принять во внимание, что диагональная укладка потребует на 10-15% материала больше, чем это требует обычная укладка. Там погрешность из-за подгонки редко превышает 5%.

ВСЁ О ЦЕМЕНТНОЙ ПЛИТКЕ

ручной работы

Как выбрать цементную плитку

  • Категория: О плитке

Цементная плитка ручной работы сравнительно недавно появилась в России и зачастую, когда Вы смотрите на нее, то, прежде всего, оцениваете внешний вид: яркость цвета, красоту рисунка, ровность линий. Поскольку цементная плитка имеет небольшую толщину от 13 до 20мм, в зависимости от производителя, то конечно ее невольно чаще всего сравнивают с керамикой и керамогранитом. Однако это сравнение не корректно, поскольку керамическая плитка и керамогранит отличаются от цементной плитки и сырьем из которого они произведены, и техническими характеристиками, не говоря уже о технологии производства изделий.

Читайте также:
Теплицы и парники для дачи: особенности конструкций и их монтажа, используемые материалы, цены, фото

Когда Вы выбираете плитку на пол или стену, не стоит забывать, что важен не только внешний вид, но также и физико-механические параметры. Ведь традиционная область использования цементной плитки, это коридорные, кухонные зоны, ванные комнаты, подъезды и т.д. Поэтому важно насколько цементная плиточка прочная, и какая величина ее истираемости.
В России пока не разработаны специальные методики для тестирования тонкослойной цементной плитки ручной работы, однако для оценки ее качественных показателей, все таки можно применять существующие ГОСТ и СНИП для изделий из цементного вяжущего.

Европейские производители для оценки механических параметров плитки используют такие системы качества как ASTM, DIN и EN. Эти системы можно сравнивать с российскими ГОСТами, но они отличаются единицами измерения и методиками проверки. К сожалению, по техническим причинам, прямой перевод европейских величин на язык российских ГОСТ зачастую является не возможным.
Когда Вы сравниваете цементную плитку различных производителей, то следует помнить, что плитка изготовлена из цемента. Этот материал не подвергается обжигу, а плитка твердеет в специальных температурно-влажностных климатических условиях. То есть, идет естественный набор прочности. Поэтому на поверхности необработанной цементной плитки может быть белая дымка и небольшая разнооттеночность. Кроме того, помните, что каждая цементная плитка производится вручную, поэтому для нее характерны неровности линий, небольшая нестыковка по рисунку и мелкие подтеки, которые в целостном панно будут не видны.

Кроме того, поскольку цемент по твердости отличается от керамики или керамогранита, на краях цементной плитки могут быть маленькие сколы до 1,5-2 мм, которые в процессе укладки закроются затиркой, ведь толщина шва, с которой рекомендуется укладывать плитку также составляет 1,5-2 мм. Соответственно, вышеуказанные особенности цементной плитки будут не видны после устройства меж шовной затирки.
Таким образом, все описанные выше нюансы – это вполне обычные явления для цементной плитки, которые не являются ни браком, ни показателями качества цементной плитки.

Намного более важно, особенно если вы выбираете плитку в коридорную зону, обращать внимание на показатели истираемости и прочности. Однако не все производители эти показатели указывают. Например, марокканский Popham Design и испанский Mosaic del Sur указывают только индекс истираемости в абсолютных цифрах или миллиметрах, а показатель прочности не указывают.
Если Вы задумали уложить цементную плитку на открытую террасу или крыльцо, то обязательно попросите у менеджера спецификацию, ведь в основном европейскую плитку не рекомендуется укладывать в местах, где возможен перепад температур, и это часто прописано в спецификации.

Цементную плитку обычно нельзя укладывать на улице. Очень мало производителей, которые заявляют о такой возможности. Нампример, морозов и непогодыне боится плитка компании Luxemix. В любом случае, даже если производитель или продавец заявляет о возможности укладки плитки на улице, требуйте у него документального подтверждения – протокола испытаний на морозостойкость или сертификата соответствия.
Также помните, что если Вы даже учли все параметры при выборе цементной плитки, то плитка большинства европейских производителей продается не обработанной. Поскольку цемент, является материалом пористым, то поверхность плитки способна впитывать воду и после воздействия на нее масла, грязи, вина, сока и прочего, на поверхности останутся пятна, которые будет невозможно удалить. В связи с этим, когда Вы покупаете необработанную плитку, то Вам необходимо также приобрести и специальную пропитку для защиты поверхности.

В России наиболее популярные пропитки – пропитки от компании Fila. Компания предлагает целый комплекс специальных средств, позволяющих обработать плитку и защитить ее от воздействия влаги, грязи, жира и т.д.
К сожалению, не всегда продавцы или рабочие обращают внимание на то, что при обработке цементной плитки комплексом пропиток необходимо выдерживать определенный интервал времени между ними, и наносить промежуточную пропитку несколько раз, опять же выдерживая определенный интервал времени между обработкой. Если не следовать этим действиям, то очень легко поверхность плитки можно испортить. А стоит она совсем не дешево.

Если производитель предлагает Вам уже обработанную плитку, то обязательно проверьте ее. Не доверяйте продавцам, которые уверяют, что плитка обработанная и ставя ее вертикально чуть сбрызгивают водой. Плитку необходимо положить горизонтально, налить на нее воду (лучше конечно попросить принести Вам чай или кофе) и подождать какое-то время. Если плитка обработана не качественно, то вода, чай или кофе обязательно впитаются в поверхность.

Читайте также:
Стол в стиле лофт: его особенности и вариации на фото

Преимущества цементной плитки. Чем она лучше керамической

Цементная плитка — неотъемлемая часть средиземноморского дизайна, набирающая популярность благодаря своим качествам. Такая плитка возникла ещё в позапрошлом столетии в Марокко и быстро обрела популярность в Европе, благодаря испанцам. Сегодня такая плитка изготавливается не только в странах Европы, но и в России. В чём её особенность и преимущество перед традиционной керамической отделкой?

Производство цементной плитки

Каждый элемент отделки изготавливается вручную. Цемент смешивается с песком, натуральными красящими пигментами, мраморной мукой и другими добавками. Подготовленная цементная смесь заливается в специальные металлические формы с уникальным узором и матрицей. После заливки матрица аккуратно удаляется из раствора, а верхняя часть покрывается привычным цементом без красителя. Заполненные формы помещаются под пресс и подвергаются высокому давлению, после чего материал погружают в воду и далее дают время затвердеть и высохнуть при специальном температурном режиме. Процесс длится не менее 28 суток, в течение которых стройматериал набирает необходимую прочность и окончательный внешний вид. Таким образом, изготовление цементной плитки – практически ювелирный процесс, который невозможно поставить на промышленное производство. Это главнейшее отличие от керамической и керамогранитной, что отражается на её свойствах и стоимости.

Преимущества цементной отделки

К основным достоинствам относятся:

  • Высокая прочность;
  • И зносостойкость;
  • Устойчивость к механическим повреждениям;
  • Уникальный внешний вид;
  • Морозостойкость;
  • Неподверженность ультрафиолету;
  • Стойкость к повышенной влажности и воздействию атмосферных осадков;
  • Экологичность.

Основные отличия цемента от керамики

Кроме разительной разницы в процессе изготовления, между материалами есть и другие значимые различия:

  • Рисунок цементной плитки глубже и не стирается со временем;
  • Цементный материал не скользит при попадании воды или при высокой влажности;
  • Цветность керамики более насыщенная и яркая;
  • Устойчивость к воздействию внешней среды делает цементную отделку отличным решением для фасадов, обустройства дорожек и пешеходных зон;
  • Уход за плиткой из цемента требует неагрессивных средств, а её поверхность – обработки специальными средствами раз в определённый период. Керамика более устойчива к моющим и химическим средствам.

Нюансы и недостатки

Главным недостатком стройматериала можно назвать её стоимость, которая обусловлена, в первую очередь, особенностями процесса изготовления. Кроме того, такая отделка имеет определённые требования к монтажу: особой аккуратности, навыка укладки, использования специальных защитных средств по завершению монтажа, а также выжидания временного периода до того, как по плитке можно ходить. Поклонникам однородности и идеальных линий стоит выбирать керамику: элементы из цемента самобытны и неоднородны по цвету и фактуре.

В целом, цементная плитка – эстетичное, экологичное и практичное решение, придающее интерьеру настоящую уникальность.

Что такое цементация стали и как ее сделать в домашних условиях?

Накоплено множество методов обработки металлических конструкций. Одним из них является цементация стали; что это, как сделать в домашних условиях, можно понять, изучив основные технологические приемы процесса.

  1. Общие сведения
  2. Газовая цементация
  3. В твердом карбюризаторе (твердая)
  4. Графитом
  5. В пасте
  6. В растворе электролита
  7. Цементация в кипящем слое

Общие сведения

В старину топоры из сырого железа помещали в герметичный глиняный горшок, наполненный углем, и ставили в печь на несколько суток. Внешние слои насыщались углеродом под действием жара. Инструмент получал твердую поверхность, сохраняя мягкую, пластичную сердцевину. Сущность технологии сохранилась, прием получил развитие, стал распространенным и разделился на несколько ветвей.

Цементации подвергают детали, работающие на истирание, испытывающие при работе вибрацию и удары. Назначение такой термообработки в том, чтобы изменить (усилить) некоторые характеристики поверхностного слоя металлического изделия:

  1. Слой укрепляется, улучшаются такие его свойства, как твердость и износостойкость; при этом более глубокие слои сохраняют свои первоначальные свойства (вязкость и упругость). Поверхность хорошо сопротивляется истиранию, сердцевина способна выдерживать динамические нагрузки.
  2. После обработки предмет приобретает твердость, аналогичную с полученной по методу классической закалки (огнем и механическим воздействием).

Выделяют следующие особенности метода:

  • При организации процесса цементации важно выдерживать временные и температурные интервалы. Оптимальная плотность атомарного углерода появляется при поддержании температуры от 850 до 950°C.
  • Диффузное насыщение идет с малой скоростью; в этом заключается его особенность. Поглощение поверхностью атомов газа течет со скоростью 0,1 мм/час (значение может немного меняться в зависимости от среды и температуры). Учитывая, что ожидаемая толщина слоя начинается от 0,8 мм, нетрудно подсчитать, что полезные свойства деталь приобретет минимум через 8 часов.
  • Метод признан эффективным для легированных (инструментальных) и низкоуглеродистых сталей, где доля углерода в составе ограничена 0,2-0,25%, и они способны поглотить дополнительное количество атомов газа. Допускаются машиностроительные, строительные и арматурные стали марок 20х, 40х. Углеродистые стали таким способом не обрабатываются.
  • Технология цементации допускает использование нескольких сред. Разработаны приемы закалки в присутствии твердого и газового карбюризатора (углеродистого вещества, способного делиться углеродом). Поверхностное науглероживание возможно в кипящем слое, в растворах электролитов и в пастах.
Читайте также:
Фундамент под печь в деревянном доме с барбекю своими руками

Самыми распространенными в циклах производства являются газовые и твёрдые карбюризаторы.

Газовая цементация

В машиностроении распространена технология насыщения верхнего слоя стальных изделий углеродом в атмосфере углеродосодержащих газов. Известно, что такое производство удобно для массовой обработки деталей, так как:

  1. Допускается регулирование плотности газов; тем самым формируется углеродистый слой с заданными свойствами.
  2. Полный цикл термообработки (цементация, закалка, промывка и отпуск) проходит в одном месте — в шахтной (цементационной) печи.
  3. Процесс экономичен, механизирован и автоматизирован.
  4. Коробы с карбюризатором не нуждаются в прогреве, что сокращает время протекания цементации.
  5. Скорость науглероживания деталей возрастает в 2 – 3 раза (сравнивая с другими методами), однородность слоя выше.
  6. Температуру газовой смеси углеводородов (метан и окись углерода), доводят до 900-950°С.
  7. После цементации технологическую цепочку завершает отпуск (закаливание).

В твердом карбюризаторе (твердая)

В качестве среды-донора углерода используют древесный уголь; как вариант — торфяной кокс, каменноугольный полукокс. Смесь дополняют активизаторами (углекислый натрий, барий или кальций).

Для качественного насыщения уголь измельчают до частиц размером 3-10 мм, а затем просеивают, чтобы избавиться от пыли. Активизаторы также измельчают и просеивают, стремясь придать солям вид мелкого порошка.

Процесс цементации стали проходит в несколько этапов:

  • Предметы, очищенные от эмульсии и масла, загружают в ящик из стали, с карбюризатором, который должен полностью их покрывать. Нельзя допустить их касания стенок ящика и друг друга.
  • Емкость помещается в печь. Ее герметичность обеспечивается притертой крышкой, глиной или песчаным затвором.
  • Начав с предварительного прогрева, температуру повышают до технологических 900-950°C.
  • Возможен ускоренный вариант (при 980°C), сокращающий время насыщения в 2 раза, но вызывающий образование карбидной сетки (возникающей из-за слишком высокого углеродного насыщения). Для ее устранения и исправления структуры проводят дополнительную многоэтапную обработку (нормализацию).

Это условие вполне достижимо в домашней мастерской. Несмотря на очевидные преимущества, у метода есть и недостатки: трудоемкость и низкая производительность.

Перед обжигом готовится твердая смесь (карбюризатор). Она состоит из смеси древесного угля с углекислыми солями бария, натрия или кальция. Соли предварительно измельчают до порошкообразного состояния, а затем просеивают, чтобы добиться однородности. Доля древесного угля в смеси — 70-90%, остальное приходится на соли.

Смесь создается одним из двух способов:

  1. Соль и древесный уголь тщательно перемешиваются. Если смесь будет недостаточно однородной, во время цементации разные участки поверхности детали будут поглощать разное количество газа. В результате на изделии образуются пятна, сигнализирующие о недостаточной концентрации углерода; качество поверхности будет неравномерным.
  2. Уголь пропитывают солью, растворенной в воде. Затем его подсушивают до получения смеси, влажность которой не превышает 7%. Такой состав получается однороднее и лучше подходит для использования дома.

Этапы цементации в твердой среде:

  • Изделие очищается от загрязнений и укладывается в металлический короб, засыпается твердым карбюризатором (порошковой смесью). Необходимо следить, чтобы между стенками и ним сохранялся промежуток в 2-2,5 см. Размер ящика должен соответствовать форме предмета; это сократит время прогрева и улучшит качество цементированного слоя.
  • Короб накрывается подогнанной крышкой, ее края промазываются глиной для герметичности (от утечки газов).
  • Емкость помещают в предварительно прогретую печь. Цементация запускается при температуре 850-920°C.
  • Атомы углерода поглощаются раскаленным верхним слоем.

Твердая цементация стали допускает неоднократное использование карбюризатора. Для повторного отжига к отработанному карбюризатору достаточно добавить до 30% свежей смеси.

Для большинства ответственных машинных деталей (валы, поршневые пальцы, зубчатые колеса, лемехи, шпиндели) достаточной считается глубина цементированного слоя от 0,6 до 2 мм. Время выдержки для приобретения достаточной твердости может варьироваться от 6 до 20 часов.

Изделия после цементации в твердом карбюризаторе получаются прочными, но хрупкими. Чтобы избавится от нежелательного свойства, детали подвергают термообработке (закалке) с нагревом до 840-850°С, с последующим отпуском (нагревом до 780-800°С), снимающим внутренние напряжения.

Графитом

Цементацию стали в домашних условиях можно проводить несколько иным способом, без нагревания в печи.

Для домашних условий применим способ цементации металла с использованием графитового порошка, как вещества с хорошей электропроводимостью. При закалке в графите нагрев идет только по режущей кромке.

Для организации рабочего места потребуется:

  1. Графитовый порошок, измельчённый в пыль (даёт мельче искры).
  2. Источник питания (понижающий трансформатор); для комфортной работы графитовым электродом достаточно 6-12 В.
  3. Провода достаточного сечения.
  4. Металлическая подложка (поддон, уголок или кусок профиля).
  5. Предмет, на котором предварительно желательно убрать зазубрины (мелкой шкуркой).
  • На металлический поддон насыпается графитовый порошок (его можно получить, сточив графитовую щетку от электродвигателя или из батарейки)
  • К подложке подсоединяется плюсовой контакт, к предмету, требующему закалки — отрицательный провод.
  • На трансформатор подается напряжение.
  • Предмет (лезвие) необходимо перемещать над слоем графита плавными движениями; при этом цепь замыкается и между лезвием и порошком проскакивают небольшие искры.
  • Лезвие в процессе нагревается; оно не должно касаться подложки. При контакте с поддоном короткое замыкание (дуга) может прожечь кромку.
  1. Трудно достичь равномерного прогрева в порошке, и, следовательно, приемлемого качества для изделия заметных размеров. Науглераживание детали углеродом графита подходит для цементирования режущей кромки садового инструмента (лопат) и ножей. Для ответственных деталей метод не рекомендуется.
  2. Теоретически качественная цементация идет со скоростью около 0,1 мм/час. Скорость можно увеличить, увеличив температуру, но это также становится причиной итоговой хрупкости.
Читайте также:
Чехлы на стулья (88 фото): еврочехлы на кухню со спинкой и еврочехол на школьный стульчик

Таким способом можно цементировать лопату, косу, сверло, отвертку, ножи газонокосилки.

Цементация проводится и в менее распространенных карбюризаторах.

В пасте

Способом можно пользоваться дома. Пасту необходимо нанести на предмет и дать ей подсохнуть. После предмет помещается в печь и выдерживается при 900-950°С расчетное время. Таким методом можно добиться толщины науглероженного слоя в 0,7-0,8 мм.

Паста состоит из:

  • сажи, 55 %;
  • кальцинированной соды (желтая соль), 30 %;
  • щавелевокислого натрия, 15%.

Составляющие размешиваются в воде до пастообразного состояния.

В растворе электролита

Метод базируется на анодном эффекте и подходит для небольших предметов.

  1. Предмет погружается в печь-ванну с раствором, предварительно разогретым до рабочей температуры (от 450 до 1050°С, в среднем — 850-860°С). Необходимое напряжение составляет 150-300 В.
  2. За 1,5-2 часа поверхность металла насыщается углеродом на глубину 0,3-0,4 мм.

Стандартный раствор содержит:

  • соду 75-85 %;
  • хлористый натрий 10-15 % ;
  • карбид кремния 6-10 %.

Видео: цементация (закалка).

Цементация в кипящем слое

Промышленный метод, протекающий в специальной установке (печи кипящего слоя). Основа метода — получение псевдожидкого состояния сыпучего вещества (корунда) в смеси раскаленных газов (в экзогазе). Температура распределяется равномерно по всему объему печи, что уменьшает деформацию предметов и их коробление.

Обработку изделия не заканчивают цементацией; рекомендуется провести термообработку (отпуск) или отшлифовать его. Чтобы достичь необходимого уровня прочности при цементации и закрепить его твердость, необходимо правильно соблюдать условия технологического процесса.

Цементация стали в домашних условиях

Определенное воздействие на сталь позволяет изменить ее основные эксплуатационные свойства. Чаще всего проводится химико-термическое воздействие, которое называют цементацией стали. Она предусматривает как нагрев детали для перестроения его атомной решетки, так и внесение требуемых химических элементов. Цементация стали в домашних условиях графитом или другой средой еще несколько лет назад практически не проводилась, но сегодня это возможно. Рассмотрим особенности данного процесса подробнее.

Общие сведения о процессе цементации стали

Для того чтобы проводить подобную обработку металла в домашних условиях следует рассмотреть особенности термического воздействия на сталь подробнее.

Среди особенностей цементации выделим следующие моменты:

  1. Цементирование предусматривает нагрев изделий в жидкой, твердой или газовой среде, за счет чего изменяют эксплуатационные свойства поверхностного слоя.
  2. За счет проведения данной процедуры концентрация углерода повышается, что обеспечивает увеличение прочности и износостойкости стали.
  3. Специалисты рекомендуют цементировать низкоуглеродистые стали, которые имеют показатель концентрации углерода примерно 0,2%. Примером можно назвать лезвие ножа, которое изготавливают из стали невысокой стоимости.
  4. Нагрев детали может проводится до самых различных температур. Цементация металла в домашних условиях проходить при температуре около 500 градусов Цельсия, в цехах, оборудованных специальным оборудованием, этот показатель может достигать значения 1200 градусов Цельсия и выше. Отметим, что температура нагрева выбирается в соответствии с показателем концентрации углерода и других примесей.
  5. Рассматриваемый термический процесс изменяется не только химический состав стали, но и его атомную решетку и фазовый состав. По сути, поверхность получает те же характеристики, что и при закалке, но есть возможность их контролировать в узком диапазоне и избежать появления различных дефектов.
  6. Углерод проникает в структуру стали очень медленно. Поэтому, к примеру, цементация ножа в домашних условиях проходить со скоростью 0,1 миллиметра за 60 минут. Для того чтобы лезвие ножа выдерживало механическое воздействие придется провести упрочнение слоя толщиной около 0,8 миллиметра. Этот момент определяет, что термообработка ножа или цементация вала в домашних условиях займет не менее 8 часов, на протяжении которых нужно выдерживать требуемую температуру.

Цементация нержавеющей или другой стали более сложный процесс, в сравнении с закалкой, но позволяет достигнуть более высоких эксплуатационных качеств.

Классификация среды, в которой проходит цементация стали

Науглероживание ножа или другого изделия может проходить в следующих средах:

  1. Твердой.
  2. Газовой.
  3. В виде пасты.
  4. Растворе электролита.
  5. Кипящем слое.
Читайте также:
Тирет Турбо что это такое? Что входит в состав Tiret Turbo и область применения: Советы + Фото и Видео

Цементация металла в домашних условиях графитом проводится чаще всего. Наибольшее распространение получила твердая среда по причине того, что не нужно обеспечивать высокую герметичность печи.

Газ применяется преимущественно в промышленном производстве, так как позволяет достигнуть требуемых результатов за минимальный период.

Процесс цементации стали своими руками

При наладке процесса химико-термической обработки в домашних условиях выбирают метод цементации в твердой среде. Это связано с существенным упрощение задачи по оборудованию помещения. Как правило, твердый карбюризатор делается при использовании смеси бария или кальция с древесным углем, а также углекислого натрия. Соль измельчается до состояния порошка, после чего пропускается через сито.

Цементация стали в твердом карбюризаторе

Рекомендации по созданию твердой смеси следующие:

  1. Первый метод заключается в использовании соли и угля, которые тщательно перемешиваются. Если использовать не однородную смесь, то есть вероятность образования пятен с низкой концентрацией углерода.
  2. Второй метод предусматривает применение древесного угля, которые поливается сверху солью, растворенной в воде. После этого уголь сушится до получения смеси с показателем влажности около 7%.

Для ножа и других изделий больше всего подходит второй метод получения карбюризатора, так как он позволяет получить равномерную смесь. Цементация стали в домашних условиях графитом также предусматривает создание смеси при применении нескольких технологий.

Цементация проводится в специальных ящиках, которые наполнены подготовленным карбюризаторов. Конструкция должна быть герметичной, для чего проводится заделывание щелей глиной. Достигать высокой герметичности рекомендуется по причине того, что при нагревании карбюризатора выделяются газы, которые не должны попасть в окружающую среду. Сам ящик следует изготавливать из жаропрочной стали, которая выдержит воздействие высокой температуры.

Процесс по проведению цементации стали в ящике в домашних условиях имеет следующие особенности:

  1. Деталь укладывается в ящик со смесью. Толщина слоя твердого карбюризатора выбирается в зависимости от размеров заготовки.
  2. Устанавливается печь.
  3. Начальный прогрев печи проводится до температуры 700 градусов Цельсия. Данный нагрев называют сквозным. Однородность цвета стали, из которого изготавливается ящик, говорит о возможности перехода к следующему этапу.
  4. Следующий шаг заключается в нагреве среды до требуемой температуры. Важно обеспечить равномерный нагрев поверхности деталей сложной формы, так как могут возникнуть существенные проблемы при неравномерном перестроении атомной структуры.

Цементация стали в ящике в домашних условиях

Сегодня есть возможность провести подобную процедуру и в домашних условиях, но возникают трудности с достижением требуемой температуры.

Отсутствие необходимого оборудования приводит к существенному снижению качества получаемых изделий, а также увеличения времени выдержки.

Применение газа

В массовом производстве используется газовая среда. Проводить насыщение поверхности углеродом можно только при использовании герметичной печи. Наиболее распространенным составом газовой среды можно назвать вещества, получаемые при разложении нефтепродуктов.

Газовая цементация стали

Процедура имеет следующие особенности:

  1. Следует использовать конвейерные печи непрерывного действия с повышенной изоляция рабочей среды. Они очень редко устанавливаются в домашних условиях по причине высокой стоимости.
  2. В печь помещают заготовки, после чего проводится нагрев среды до требуемой температуры.
  3. После нагрева печи до требуемой температуры подается газ.

Преимуществ у подобной технологии довольно много:

  1. Нет необходимости в длительной подготовке газовой среды.
  2. Процесс предусматривает малую выдержку, что снижает затраты на поддержание температуры.
  3. Оборудование компактное, не занимает много места.

Однако есть существенный недостаток, который заключается в отсутствии возможности установки оборудования и налаживания процесса в домашних условиях. Рентабельность цементации в домашних условиях при установке подобного оборудования обеспечивается только при существенном увеличении обрабатываемых партий.

Цементирование стали и цементация металла в домашних условиях

В основе процесса цементации заложен принцип химической и термической обработки металла. Вся суть процедуры в насыщении поверхности стали необходимым количеством углерода при определенных температурных условиях.

Несколько лет назад эту процедуру в домашних условиях было практически невозможно реализовать. Сегодня это возможно с использованием среды графита или их аналогов. Главное — это желание и некоторые знания.

  • Общая информация о процессе
  • В какой среде возможна цементация стали
  • Разновидности металла, который можно обрабатывать
  • Цементуемые стали с помощью газа

Общая информация о процессе

В первую очередь необходимо понимать основы термической обработки стали.

К особенностям цементации металла относят следующие факторы:

  1. Благодаря процедуре цементируемые стали становятся прочнее, что повышает износостойкость и прочность материала;
  2. Свойства эксплуатации металла изменяются за счет нагрева изделий в жидкости, газовой или твердой среде, что улучшает ее характеристики;
  3. Нагревание деталей можно до разных температур, нет ограниченной константы и точных рекомендаций. В домашних условиях процесс цементации проходит при температуре 500 градусов по Цельсию. В промышленных условиях с использованием профессионального оборудования температура нагрева в печи достигает более 1300 градусов по Цельсию. Следует знать, что температуру выбирают, учитывая концентрацию примесей и углерода.
  4. Профессионалы рекомендуют в домашних условиях цементировать низкоуглеродистые виды стали (приблизительно 0,2%). Например, лезвие от недорогого кухонного ножа, изготовленного из стали или небольшие детали.
  5. В структуру стали углерод проникает довольно медленно. Поэтому цементация лезвия ножа в условиях домашней процедуры происходит со скоростью не более 0,1 мл в час. Чтобы это же лезвие выдерживало более сильные нагрузки, нужно усиливать слой толщиной до 0,8 мл в час. Еще важно понимать, что цементация ножа или небольшого вала в условиях домашнего цеха займет минимум восемь часов. При этом следует удерживать определенную температуру в печи, чтобы не нарушить температурный режим.
  6. В процессе цементации изменяется не только свойство металла, но и его фазовый состав и атомная решетка. В целом поверхность получает такие же характеристики, как и при закалке, но при этом существует возможность контроля в узком диапазоне температур, чтобы избежать различных дефектов материала.
Читайте также:
Чехлы на стулья (88 фото): еврочехлы на кухню со спинкой и еврочехол на школьный стульчик

Осуществить цементацию нержавеющий стали немного сложнее, но в то же время это качественно улучшит характеристики этого вида металла.

В какой среде возможна цементация стали

Процесс закалки проходит в различных условиях среды:

  • в твердой;
  • в газообразной;
  • в растворе электролита;
  • в виде специальной пасты;
  • в кипящем слое.

Чаще всего в условиях домашнего цеха проводится цементация стали графитом. Это сильно упрощает процесс, так как не нужно дополнительно еще заботиться о сильной герметичности печи.

В промышленном производстве чаще всего используют газ, так как этот способ сокращает время, затраченное на закалку.

Разновидности металла, который можно обрабатывать

Выделяют три основные группы металла, который используется для закалки:

  1. Сталь с неупрочняемой сердцевиной. В эту группу входят следующие марки стали, пригодной для цементирования — 20, 15 и 10. Эти детали имеют небольшой размер, используются для эксплуатации в бытовых условиях. Во время закалки происходит трансформация аустенита в феррито-перлитную смесь.
  2. Сталь со слабо упрочняемой сердцевиной. В эту группу вошли металлы таких марок, как 20Х, 15Х (хромистые низколегированные стали). В этом случае проводят дополнительную процедуру лигирования с помощью небольших доз ванадия. Это обеспечивает получение мелкого зерна, что приводит к получению более вязкого и пластичного металла.
  3. Сталь с сильно упрочняемой сердцевиной. Этот вид металла используют для изготовления деталей со сложной конфигурацией или большим сечением, которые выдерживают различные ударные нагрузки, подвергаются воздействию переменного тока. В процессе закалки вводится никель или при его дефиците используют марганец, при этом для дробления зерна добавляют малые дозы титана или ванадия.

В целом процесс цементации стали необходим для улучшения износостойкости и прочности деталей.

Чаще всего цементации подвергаются валы, оси, лезвия ножей, детали подшипников и зубчатые колеса.

Как происходит цементация стали в твердой среде на предприятии и в условиях домашнего цеха?

Смесь для твердой цементации готовится из бария, кальция с древесным углем и углекислого натрия. Уголь лучше брать из дуба или березы и разделить его небольшие фракции, не более десяти миллиметров. Чтобы удалить лишнюю пыль, уголь рекомендуют просеять. Соли тоже измельчают до состояния порошка и пропускают через сито.

Существует две методики для приготовления смеси:

  1. Уголь из дерева поливают солью, которую предварительно растворяют в воде. Получившуюся смесь высушивают, ее влажность должна быть не более 7%.
  2. Сухой уголь и соль тщательно перемешивают, чтобы исключить возможность появления пятен уже в процессе химической и термической обработки.

При этом, первая методика считается более качественной. Так как она гарантирует, что смесь выйдет равномерной, а результат без пятен и разводов. Готовую смесь еще называют карбюризатором.

Сам процесс твердой цементации проходит в специальных ящиках, где насыпана смесь в нужном количестве. Идеально, если ящики соответствуют размеру и форме изделия, которое обрабатывают. Так как в этом случае снижаются затраты времени на прогрев тары, а качество слоя цементации улучшается. Для избежания утечки газа щели замазывают специальной огнеупорной глиной и накрывают все плотно прилегающей крышкой.

Следует обратить внимание, что изготавливать тару, идеально подходящую, экономически выгодно, если речь идет о конвейерной процедуре. Если же нужно одну или две детали закалить, то лучше выбрать тару универсальной формы — квадратную, круглую или прямоугольную.

Ящики выбирают из малоуглеродистой или жаростойкой стали.

Сам процесс цементации в твердой смеси проходит следующим образом:

  • детали, которые необходимо закалить, равномерно укладываются в ящики, наполненные твердым карбюризатором;
  • печь разогревают до 900−1000 градусов и подают в нее тару с изделиями;
  • прогрев ящиков проходит при температуре от 500 до 700 градусов. Этот прогрев называют сквозным. Сигналом, что печь накалилась до нужной температуры служит однородный цвет подовой плиты, на ней больше нет темных участков под ящиками;
  • температуру поднимают до 900 или 1000 градусов по Цельсию.
Читайте также:
Что такое глазурованная плитка. Глазурованная плитка: что это такое, керамическая неглазурованная для стен, керамогранит с

Именно при таком температурном режиме происходят диффузные изменения в структуре деталей на уровне атомов.

В домашних условиях достаточно сложно нагреть печь до нужной температуры и выдержать весь температурный режим от начала и до конца. При этом все возможно. Следует помнить, что эффективность домашней цементации намного ниже, чем промышленной.

Цементуемые стали с помощью газа

Впервые цементацию стали газом осуществили на Златоусовском комбинате под бдительным руководством П. Аносова. Этот эффективный способ разработали В. Просвирин, С. Ильинский и Н. Минкевич.

Суть процесса достаточно проста — металл цементируется под влиянием углеродсодержащего газа (природного, искусственного или генераторного) в герметически закрытой печи.

Самый доступный и часто используемый газ — это состав, который получают при разложении нефтепродуктов.

Его изготавливают следующим способом:

  • в специальную емкость из стали наливают керосин, нагревают до процесса пиролиза — разложения керосина на смесь из нескольких газов;
  • примерно 60% этого газа модифицируют и делают подходящим для цементации.

Смесь из модифицированного газа и чистого пиролизного газа используют для цементации. Необходимость модификации части газа вызвана тем, что от использования чистого пиролизного газа на стали получается недостаточная цементация, а на некоторых деталях может оседать немного сажи, которую сложно удалять.

Сам процесс цементации стали с помощью газа проводят на специальных печах-конвейерах непрерывного действия. Либо используют уникальные стационарные агрегаты.

Сначала в печь, ее муфель, помещают деталь. Установку закрывают и накаляют печь до 950 градусов. Потом подают заранее подготовленный газ.

Провести эту процедуру в домашних условиях практически нереально.

В то же время она имеет несколько преимуществ перед твердым способом обработки:

  • меньше времени затрачивается на подготовку сырья для цементации;
  • более благоприятные и безопасные условия для труда рабочих;
  • ускорение процесса закалки за счет сокращения времени на выдержку изделий.

Самое важное при цементации стали — это грамотно организованный процесс и качественное оборудование и сырье. Твердый способ вполне можно реализовать в домашних условиях при наличии печи, карбюризатора и металлических форм. А также определенных умений и навыков, связанных с этим процессом закалки стали.

Зачем и как делать цементацию стали

Во время обработки стали на производстве, используются различные виды оборудования и химические вещества. Одним из процессов обработки является цементация стали. Это химико-термическое воздействие, во время которого материал разогревается, и его атомная решётка перестраивается. Дополнительно к этому, в состав металла попадают необходимые вещества для изменения его свойств.

Цементация стали

Общие сведения о процессе цементации стали

Цементация стали — особый термический процесс, обладающий множеством особенностей:

  1. При равномерном разогревании, металл обрабатывается в жидкой, твёрдой или газовой среде. Одновременно с этим, свойства стали изменяются.
  2. Качество цементированного слоя улучшается благодаря тому, что во время плавного разогревания в металл проникает углерод. Повышается его прочность и износоустойчивость.
  3. Цементация может проводится при различных температурах. При проведении манипуляций на производстве, температура нагрева достигает 1200 градусов. При обработке в домашних условиях, оптимальной температурой считается показатель в 500 градусов.
  4. Поверхность металла получает идентичные характеристики, что и при повторной закалке. Это объясняется тем, что процесс равномерного разогревания изменяет атомную решётку материала.

Подведя итоги, можно сказать о том, что цементация стали похожа на процесс закалки, однако, при такой обработке металл получает более высокие эксплуатационные характеристики.

При самостоятельной обработке, не нужно надеяться на быстрый эффект. Максимальная скорость цементации, проводимой самостоятельно, может достигать 0.1 в час. Оптимальный размер упрочнения ножа для бытового использования должен составлять 0.8 мм. Следовательно, процесс займёт не менее 8 часов.

Свойства металла после обработки

После цементации увеличивается прочность используемых заготовок. На поверхности металла образуется науглероженный слой. Его твердость легированной стали не превышает 58–61 HRC, а в металлах с малым содержанием углерода — 60–64 HRC. Чтобы убрать крупные зёрна, образующиеся после термической обработки, заготовку нагревают повторно, а после этого проводят отпуск.

Дополнительная закалка для исправления недочетов должна проводиться при температуре в 900 градусов. Крупные зерна измельчаются благодаря образованию перлита и феррита. Если речь идет о легированной стали, в качестве дополнительной обработки проводится нормализация. На заключительном этапе обработки, заготовка подвергается низкотемпературному отпуску.

Отпуск стали (Фото: Instagram / rosneftegazinstrument)

Классификация среды в которой проходит цементация стали

Обогащение стали углеродом и изменение атомной решетки металла может проводиться в разной среде:

  • твердой;
  • газообразной;
  • жидкой;
  • электролитическом растворе.
Читайте также:
Тирет Турбо что это такое? Что входит в состав Tiret Turbo и область применения: Советы + Фото и Видео

Также возможно проведение цементирования с помощью паст.

Каждый из способов обработки требует отдельного рассмотрения, так как обладает своими особенностями.

Цементация с использованием твердой среды

Чтобы обработка прошла успешно, необходимо использовать твёрдый карбюризатор. На производстве для этого используют смесь древесного угля, полученную из дуба и берёзы. Дополнительно, к углю добавляется соль угольной кислоты, которая насыщена кальцием или другими щелочными металлами. Чтобы углерод выходил быстрее и насыщал сталь, заранее подготовленную смесь дробят до мелкой фракции. Она просеивается сквозь несколько сит, чтобы на выходе получились одинаковые крупицы размером в 10 мм.

  1. Когда смесь подготовлена, её помещают в ящики.
  2. Позже в них закладываются заготовки. Ящики герметизируются со всех сторон и разогреваются до 800 градусов.
  3. Температура медленно повышается до 950 градусов.

Длительность обработки будет зависеть от того, какую толщину углеродного слоя необходимо получить на выходе.

Древесный уголь (Фото: Instagram / coalbaltic)

Цементация в газовой среде

Обработка в газовой среде применяется при изготовлении двигателей. Сталь обогащается углеродом только на 2 мм вглубь. В качестве газов используются любые смеси, обогащенные углеродом.

  1. Заготовки помещаются в герметичную печь. Она разогревается до 950 градусов.
  2. Постепенно, в печь начинает подаваться газ, насыщенный углеродом.
  3. Выдерживается заготовка в течение 12 часов.

На поверхности стали нарастает слой 1,2 мм. Если нужно ускорить обработку, температуру могут поднимать свыше 1000 градусов. Благодаря этому, процесс сокращается на 4 часа.

Цементация в жидкой среде

Под словами «жидкая среда» подразумеваются расплавленные соли.

  1. Ванны с расплавленной солью разогревают до 850 градусов.
  2. В них опускают заготовки и оставляют на продолжительное время.

Чтобы получить цементируемую сталь в жидкой основе, максимальная толщина слоя должна составлять 0.5 мм. Чтобы получить такой результат, необходимо выждать 3 часа.

Ванны с расплавленной солью

Цементация в вакууме

Чтобы ускорить процесс обработки стали, применяется способ цементации в вакууме. Этапы обработки:

  1. Изначально, заготовки раскладываются в печи. Она герметизируется.
  2. Внутри создаётся вакуум.
  3. Начинается разогрев печи до определённой температуры.
  4. Выдержка в среднем занимает 60 минут.
  5. Далее, камера заполняется углеводородным газом. Верхние слои обогащаются углеродом.
  6. В печи повторно создаётся вакуум.

Науглероженный слой требуемой толщины получается только после трёх стадий создания вакуума и подачи углеводорода под давлением. Охлаждаются заготовки в печи, с помощью инертных газов.

Цементация пастами

Один из популярных способов цементации — обработка с помощью паст. Они состоят из пыли древесного угля. Пасты наносятся на заготовку. Состав накладывается таким слоев, чтобы он был больше в 8 раз, чем требуемая толщина углеродного слоя. Далее, заготовки помещаются в индукционную печь и разогреваются до температуры в 1000–1100 градусов.

Цементация в электролитическом растворе

Процесс обработки подразумевает под собой помещение заготовок в раствор электролита. Изначально, он нагревается до 450–1050 градусов. Далее, в раствор подаётся напряжение в 150–300 вольт. Происходит обогащение металла углеродом.

Обработанные изделия (Фото: Instagram / zubixdetal)

Недостатки цементации

Помимо явных преимуществ, цементация стали обладает определёнными недостатками:

  1. Изменяется структура металла. Требуется финишная обработка.
  2. Для проведения работ требуется опыт и дорогостоящее оборудование.

Цементация стали своими руками

Чтобы провести цементацию стали в домашних условиях, нужно выбрать обработку заготовок в твёрдой среде. Он не требует покупки дорогостоящего оборудования и большого практического опыта для проведения работ.

В первую очередь, необходимо сделать карбюризатор. Для этого можно использовать две смеси:

  1. Смешивается одинаковое количество соли и древесного угля. Они тщательно перемешиваются между собой. Крупные части измельчаются.
  2. Другая смесь изготавливается из древесного угля, который требуется изначально полить солёной водой и просушить.

По технологии обработки в твёрдой среде, требуется запекать заготовки в специальных ящиках. Их нужно изготовить из жаропрочной стали. Щели и места соединений, необходимо герметизировать с помощью глины. Кроме печи, для разогрева не нужно использовать дополнительных приспособлений. Её требуется равномерно разогреть до 700 градусов. Проблемы при домашнем производстве могут возникать только с нагнетанием высокой температуры. При меньшей температуре, значительно увеличивается процесс выдержки металла в печи.

При самостоятельном проведении металлообработки, можно воспользоваться способом обработки в газовой среде. Однако, для этого требуется приобрести дорогостоящее оборудование, которое будет рентабельным только при производстве различных изделий в большом количестве.

Цементация стали позволяет не только насытить её углеродом, но и изменить атомную структуру. Заготовки становятся прочнее и долговечнее. Выполнить обработку можно в домашних условиях, однако, на производстве доступно больше способов обогащения стали углеродом.

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: :???: :?: :!: