Nitrurare
Nitrurarea este un proces tehnologic de tratament chimico-termic , în care suprafața diferitelor metale sau aliaje este saturată cu azot într-un mediu special de nitrurare. Stratul de suprafață al produsului, saturat cu azot, conține nitruri dizolvate și capătă rezistență sporită la coroziune și cea mai mare microduritate. În ceea ce privește microduritatea, nitrurarea este a doua după borurare , depășind în același timp ușor carburarea și nitrocarburarea .
Metale și aliaje nitrurate
- Oțeluri carbon și aliate, oțeluri de structură și pentru scule.
- Fonte cu conținut ridicat de crom, aliaje rezistente la uzură cu conținut ridicat de crom, crom .
- Titan și aliaje de titan.
- Beriliu .
- Tungsten .
- aliaje de niobiu .
- Materiale pulbere.
Numirea nitrurării
- Întărirea suprafeței
- Protecția împotriva coroziunii
- Creșterea rezistenței la oboseală
- Reducerea frecării
- Rezistență îmbunătățită la uzură
În funcție de scop, procesele tehnologice de nitrurare utilizate pot diferi semnificativ.
Principalele tipuri de nitrurare
Nitrurarea în băile de sare
Imersia și expunerea pieselor într-o soluție de săruri topite la o temperatură de 530-650 de grade Celsius (nu afectează modificarea structurală a materialului).
Structura de suprafață rezultată are:
- Grosimea stratului: 0,01-0,6 mm;
- Duritatea suprafeței - 400-1200 HV
- Reducerea coeficientului de frecare de 1,5-5 ori;
- Fragilitatea stratului este absentă;
- Rezistență crescută la uzură, inclusiv oțel inoxidabil;
- Creșterea rezistenței la oboseală de 1,5-2 ori;
- Deformarea și lesele părților lungi sunt practic absente.
- Rezistența la coroziune poate ajunge la 800 de ore în pulverizare cu sare .
În comparație cu alte tehnologii (nitrurare cu gaz și plasmă), nitrurarea în băile de sare are o adâncime mai mică a stratului nitrurat, dar are o rezistență mai bună la coroziune și rugozitate la suprafață. Principalul avantaj este capacitatea de a atinge rapid caracteristicile dorite, reducând astfel timpul și costul de procesare.
Nitrurare gazoasă
Saturarea suprafeței metalice se realizează la temperaturi de la 400 °C (pentru unele oțeluri) la 1200 °C (oțeluri austenitice și metale refractare). Mediul de saturație este amoniacul disociat . Pentru a controla structura și proprietățile mecanice ale stratului în timpul nitrurării cu gaz a oțelurilor, se folosesc următoarele:
- moduri de temperatură de saturație în două, trei etape
- diluarea amoniacului disociat:
Parametrii de control ai procesului sunt:
- gradul de disociere al amoniacului
- consumul de amoniac
- temperatura
- costurile gazelor suplimentare de proces (dacă este cazul).
Aceasta este cea mai recentă modificare a tehnologiei de nitrurare a gazului. Mediul de saturație este amoniacul, disociat la o temperatură de 400-600 de grade Celsius pe un catalizator în spațiul de lucru al cuptorului. Pentru a controla structura și proprietățile mecanice ale stratului în timpul nitrurării cu gaz catalitic a oțelurilor, se utilizează o modificare a potențialului de saturație. În general, se folosesc temperaturi mai scăzute decât la nitrurarea gazoasă.
Nitrurare ion-plasmă
Tehnologia de saturare a produselor metalice într-un vid care conține azot (aproximativ 0,01 atm. ), în care este excitată o descărcare electrică strălucitoare . Anodul este pereții camerei de încălzire, iar catodul este piesa de prelucrat. Pentru a controla structura stratului și proprietățile mecanice ale stratului, se folosesc următoarele (la diferite etape ale procesului):
- modificarea densității curentului
- modificarea fluxului de azot
- schimbare de vid
- aditivi la azotul gazelor de proces ultrapure:
Nitrurare din soluții de electroliți
Utilizarea efectului de anod pentru saturarea prin difuzie a suprafeței tratate cu azot în soluții electrolitice multicomponente , unul dintre tipurile de tratament electrochimic-termic de mare viteză ( încălzire cu electrolit anodic ) a produselor de dimensiuni mici. Partea anodului, când se aplică o tensiune constantă în intervalul de la 150 la 300 V, este încălzită la temperaturi de 450–1050 °C. Atingerea unor astfel de temperaturi este asigurată de o carcasă de vapori-gaz continuă și stabilă care separă anodul de electrolit. Pentru a asigura nitrurarea, pe lângă componenta conductoare electric, în electrolit sunt introduse substanțe donatoare, de obicei nitrați .
Echipamente de nitrurare
Pentru nitrurarea cu gaze se folosesc în principal cuptoare cu arbore, retortă și cameră. Un disociator este folosit pentru a prepara amoniacul înainte de a fi introdus în cuptor.
Pentru nitrurarea gazelor catalitice se folosesc în principal cuptoare cu arbore, retortă și cameră, echipate cu catalizatori încorporați și sonde de oxigen pentru a determina capacitatea de saturație a atmosferei.
Pentru realizarea proceselor de nitrurare ion-plasmă se folosesc instalații specializate în care produsele sunt încălzite datorită bombardamentului catodic cu ioni și, de fapt, a saturației.
Pentru nitrurarea din solutii electrolitice se folosesc instalatii de tratament electrochimico-termic.
Vezi și
Link -uri
- Nitrurare // Marea Enciclopedie Sovietică : [în 30 de volume] / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M . : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
 Dicționare și enciclopedii | |
|---|---|
| În cataloagele bibliografice |
|
| Tratarea termică a metalelor | ||
|---|---|---|
| Concepte generale știința metalelor Celulă de cristal diagramă de fază Diagrama de stare a aliajelor fier-carbon | ||
| Procesele de bază | ||
| Procese conexe | ||
| Proprietățile țintă ale metalelor | ||