Nitriding-tegnologieë is gebaseer op die verandering van die oppervlakstruktuur van 'n metaalproduk. Hierdie stel bewerkings word benodig om die teikenvoorwerp met beskermende eienskappe te gee. Dit is egter nie net die fisiese eienskappe wat die nitrering van staal by die huis verhoog nie, waar daar geen geleenthede is vir meer radikale maatreëls om die werkstuk met verbeterde eienskappe te gee nie.
Algemene inligting oor nitreertegnologie
Die behoefte aan nitrering word bepaal deur die handhawing van eienskappe wat dit moontlik maak om produkte met hoë kwaliteit eienskappe te gee. Die grootste deel van nitreringstegnieke word uitgevoer in ooreenstemming met die vereistes vir termiese verwerking van onderdele. Veral slyptegnologie is wydverspreid, waardeur spesialiste die parameters van die metaal meer akkuraat kan aanpas. Daarbenewens word beskerming van gebiede wat nie onderhewig is aan nitrering, toegelaat nie. In hierdie geval kan bedekking met dun lae tin deur middel van 'n galvaniese tegniek gebruik word. In vergelyking met dieper metodes van strukturele verbetering van die eienskappe van die metaal, is nitrering die versadiging van die oppervlaklaag van staal, wat die struktuur in 'n mindere mate beïnvloed.spasies. Dit wil sê, die hoofeienskappe van metaalelemente wat verband hou met interne eienskappe word nie in ag geneem by nitreerverbeterings nie.
Verskeie nitreermetodes
Nitriding-benaderings kan verskil. Gewoonlik word twee hoofmetodes onderskei, afhangende van die toestande van metaalnitrering. Dit kan metodes wees om oppervlakslytasieweerstand en -hardheid te verbeter, sowel as om korrosiebestandheid te verbeter. Die eerste variant verskil deurdat die struktuur verander word teen die agtergrond van 'n temperatuur van ongeveer 500 °C. Die vermindering van nitrering word gewoonlik bereik tydens ioonbehandeling, wanneer gloei-ontlading-opwekking deur middel van anodes en katodes gerealiseer word. In die tweede opsie word gelegeerde staal nitreer. Hierdie tipe tegnologie maak voorsiening vir hittebehandeling by 600-700 °C met 'n prosesduur van tot 10 uur. In sulke gevalle kan verwerking gekombineer word met meganiese aksie en termiese afwerking van materiale, in ooreenstemming met presiese vereistes vir die resultaat.
Impak met plasma-ione
Dit is 'n metode van versadiging van metale in 'n stikstofbevattende vakuum, waarin elektriese gloeiladings opgewek word. Die wande van die verwarmingskamer kan as anodes dien, terwyl die direk verwerkte werkstukke as die katode dien. Ten einde die beheer van die gelaagde struktuur te vereenvoudig, word 'n regstelling van die tegnologiese proses toegelaat. Byvoorbeeld, die huidige digtheid eienskappe, die mate van vakuum, die stikstof vloeitempo, die vlakke van toevoeging van nettoprosesgas, ens. In sommige modifikasies maak plasmanitrering van staal ook voorsiening vir die verbinding van argon, metaan en waterstof. Gedeeltelik laat dit jou toe om die eksterne eienskappe van die staal te optimaliseer, maar die tegniese veranderinge verskil steeds van volwaardige legering. Die belangrikste verskil is dat diep strukturele veranderinge en regstellings nie net op die buitenste bedekkings en skulpe van die produk gemaak word nie. Ioniese verwerking kan die algehele vervorming van die struktuur beïnvloed.
Gasnitrering
Hierdie metode van versadiging van metaalprodukte word uitgevoer by 'n temperatuurvlak van ongeveer 400 °C. Maar daar is ook uitsonderings. Byvoorbeeld, vuurvaste en austenitiese staal sorg vir 'n hoër vlak van verhitting - tot 1200 ° C. Gedissosieerde ammoniak dien as die hoofversadigingsmedium. Strukturele vervormingsparameters kan beheer word deur die gasnitreringsprosedure, wat verskillende verwerkingsformate behels. Die gewildste modusse is twee-, drie-stadium formate, sowel as 'n kombinasie van gedissosieerde ammoniak. Modusse wat die gebruik van lug en waterstof behels, word minder algemeen gebruik. Onder die beheerparameters wat staalnitrering deur kwaliteitseienskappe bepaal, kan 'n mens die vlak van ammoniakverbruik, temperatuur, graad van dissosiasie, verbruik van hulpprosesgasse, ens uitsonder.
Behandeling met elektrolietoplossings
Gewoonlik gebruik toepassingstegnologieanode verhitting. Trouens, dit is 'n soort elektrochemiese-termiese hoëspoedverwerking van staalmateriaal. Hierdie metode is gebaseer op die beginsel van die gebruik van 'n gepulseerde elektriese lading wat langs die oppervlak van 'n werkstuk beweeg wat in 'n elektrolietmedium geplaas word. As gevolg van die gekombineerde effek van elektrisiteitsladings op die oppervlak van die metaal en die chemiese omgewing, word 'n polerende effek ook bereik. Met so 'n verwerking kan die teikendeel beskou word as 'n anode met 'n toevoer van positiewe potensiaal vanaf 'n elektriese stroom. Terselfdertyd moet die volume van die katode nie minder wees as die volume van die anode nie. Hier is dit nodig om op 'n paar kenmerke te let waarvolgens ioonnitrering van staal met elektroliete konvergeer. Kenners let veral op 'n verskeidenheid modusse vir die vorming van elektriese prosesse met anodes, wat onder andere afhang van die gekoppelde elektrolietmengsels. Dit maak dit moontlik om die tegniese en operasionele eienskappe van metaalblankes meer akkuraat te reguleer.
Katolieke Nitriding
Die werkspasie in hierdie geval word gevorm deur gedissosieerde ammoniak met die ondersteuning van 'n temperatuurregime van ongeveer 200-400 °C. Afhangende van die aanvanklike eienskappe van die metaalwerkstuk, word die optimale versadigingsmodus gekies, voldoende om die werkstuk reg te stel. Dit geld ook vir veranderinge in die parsiële druk van ammoniak en waterstof. Die vereiste vlak van ammoniakdissosiasie word bereik deur die druk en volumes van die gastoevoer te beheer. Terselfdertyd, in teenstelling met die klassieke metodes van gasversadiging, Katolieke nitrering van staal maak voorsiening vir meer sagte verwerkingsmodusse. Tipies word hierdie tegnologie geïmplementeer in 'n stikstofbevattende lugomgewing met 'n gloeiende elektriese lading. Die anodefunksie word deur die wande van die verwarmingskamer uitgevoer, en die katodefunksie word deur die produk uitgevoer.
Struktuurvervormingsproses
Feitlik alle metodes van versadiging van die oppervlaktes van metaal spasies is gebaseer op die verbinding van temperatuur effekte. Nog 'n ding is dat elektriese en gasmetodes vir die regstelling van eienskappe addisioneel gebruik kan word, wat nie net die eksterne nie, maar ook die eksterne struktuur van die materiaal verander. Tegnoloë poog hoofsaaklik om die sterkte-eienskappe van die teikenvoorwerp en beskerming teen eksterne invloede te verbeter. Byvoorbeeld, weerstand teen korrosie is een van die hoofdoelwitte van versadiging, waarin nitrering van staal uitgevoer word. Die struktuur van die metaal na behandeling met elektroliete en gasvormige media is toegerus met isolasie wat natuurlike meganiese skade kan weerstaan. Spesifieke parameters vir die verandering van die struktuur word bepaal deur die voorwaardes vir die toekomstige gebruik van die werkstuk.
Nitriding teen die agtergrond van alternatiewe tegnologieë
Saam met die nitreringstegniek, kan die eksterne struktuur van metaalblokkies verander word deur sianidasie- en karboniseringstegnologieë. Wat die eerste tegnologie betref, herinner dit meer aan klassieke legering. Die verskil van hierdie proses is die byvoeging van koolstof by die aktiewe mengsels. Dit het beduidende kenmerke en sementasie. Sy ooklaat die gebruik van koolstof toe, maar by verhoogde temperature - ongeveer 950 ° C. Die hoofdoel van sulke versadiging is om hoë operasionele hardheid te bereik. Terselfdertyd is beide karbonisering en nitrering van staal soortgelyk deurdat die interne struktuur 'n sekere mate van taaiheid kan handhaaf. In die praktyk word sulke verwerking in nywerhede gebruik waar werkstukke verhoogde wrywing, meganiese moegheid, slytweerstand en ander eienskappe moet weerstaan wat die duursaamheid van die materiaal verseker.
Voordele van nitrering
Die belangrikste voordele van die tegnologie sluit in 'n verskeidenheid werkstukversadigingsmodusse en veelsydigheid van toepassing. Oppervlakbehandeling met 'n diepte van ongeveer 0,2-0,8 mm maak dit ook moontlik om die basiese struktuur van die metaaldeel te bewaar. Baie hang egter af van die organisasie van die proses waarin nitrering van staal en ander legerings uitgevoer word. Dus, in vergelyking met legering, is die gebruik van stikstofbehandeling goedkoper en kan dit selfs by die huis gedoen word.
Nadele van nitrering
Die metode is gefokus op die eksterne verfyning van metaaloppervlaktes, wat 'n beperking in terme van beskermende aanwysers veroorsaak. Anders as byvoorbeeld koolstofbehandeling, kan nitrering nie die interne struktuur van die werkstuk regstel om spanning te verlig nie. Nog 'n nadeel is die risiko van negatiewe impak, selfs op die eksterne beskermende eienskappe van so 'n produk. Aan die een kant kan die staalnitreringsproses korrosiebestandheid verbeter envogbeskerming, maar aan die ander kant sal dit ook die digtheid van die struktuur minimaliseer en dienooreenkomstig die sterkte-eienskappe beïnvloed.
Gevolgtrekking
Metaalverwerkingstegnologieë behels 'n wye reeks metodes van meganiese en chemiese aksie. Sommige van hulle is tipies en word bereken vir die gestandaardiseerde toekening van spasies met spesifieke tegniese en fisiese metodes. Ander fokus op gespesialiseerde verfyning. Die tweede groep sluit nitrering van staal in, wat die moontlikheid van byna puntverfyning van die buitenste oppervlak van die onderdeel moontlik maak. Hierdie metode van modifikasie maak dit moontlik om terselfdertyd 'n versperring teen eksterne negatiewe invloed te vorm, maar terselfdertyd nie die basis van die materiaal te verander nie. In die praktyk word onderdele en strukture wat in konstruksie, meganiese ingenieurswese en instrumentvervaardiging gebruik word, aan sulke bewerkings onderwerp. Dit geld veral vir materiale wat aanvanklik aan hoë vragte onderwerp word. Daar is egter ook sterkte-aanwysers wat nie deur nitrering bereik kan word nie. In sulke gevalle word legering met diep volformaat verwerking van die materiaalstruktuur gebruik. Maar dit het ook sy nadele in die vorm van skadelike tegniese onsuiwerhede.
