Nitreringsteknologier är baserade på att ändra ytstrukturen på en metallprodukt. Denna uppsättning operationer krävs för att förse målobjektet med skyddande egenskaper. Det är dock inte bara de fysiska egenskaperna som ökar nitreringen av stål hemma, där det inte finns möjligheter till mer radikala åtgärder för att ge arbetsstycket förbättrade egenskaper.
Allmän information om nitreringsteknik
Behovet av nitrering bestäms av bibehållandet av egenskaper som tillåter att ge produkter med högkvalitativa egenskaper. Huvuddelen av nitreringstekniker utförs i enlighet med kraven för termisk bearbetning av delar. I synnerhet är slipteknik utbredd, tack vare vilken specialister kan justera metallens parametrar mer exakt. Dessutom tillåts skydd av områden som inte är föremål för nitrering. I detta fall kan beläggning med tunna skikt av tenn med hjälp av en galvanisk teknik användas. Jämfört med djupare metoder för strukturell förbättring av metallens egenskaper, är nitrering mättnaden av ytskiktet av stål, vilket påverkar strukturen i mindre utsträckning.ämnen. Det vill säga att de huvudsakliga egenskaperna hos metallelement relaterade till inre egenskaper inte beaktas vid nitrerade förbättringar.
varianter av nitreringsmetoder
Nitridningsmetoder kan variera. Vanligtvis särskiljs två huvudmetoder beroende på förhållandena för metallnitrering. Det kan handla om metoder för att förbättra ytförslitningsbeständighet och hårdhet, samt att förbättra korrosionsbeständigheten. Den första varianten skiljer sig genom att strukturen ändras mot bakgrund av en temperatur på cirka 500 °C. Minskningen av nitrering uppnås vanligtvis under jonbehandling, när glödurladdningsexcitation realiseras med hjälp av anoder och katoder. I det andra alternativet nitreras legerat stål. Denna typ av teknologi ger värmebehandling vid 600-700 °C med en processlängd på upp till 10 timmar. I sådana fall kan bearbetning kombineras med mekanisk verkan och termisk efterbehandling av material, i enlighet med exakta krav på resultatet.
Påverkan med plasmajoner
Det här är en metod för mättnad av metaller i ett kväveh altigt vakuum, där elektriska glödladdningar exciteras. Värmekammarens väggar kan fungera som anoder, medan de direkt bearbetade arbetsstyckena fungerar som katod. För att förenkla kontrollen av den skiktade strukturen tillåts en korrigering av den tekniska processen. Till exempel strömtäthetsegenskaperna, graden av vakuum, kväveflödeshastigheten, nivåerna av tillsats av nettoprocessgas, etc. I vissa modifieringar ger plasmanitrering av stål även koppling av argon, metan och väte. Delvis gör detta att du kan optimera stålets yttre egenskaper, men de tekniska förändringarna skiljer sig fortfarande från fullvärdig legering. Den största skillnaden är att djupa strukturella förändringar och korrigeringar görs inte bara på produktens yttre beläggningar och skal. Jonisk bearbetning kan påverka den övergripande deformationen av strukturen.
Gasnitrering
Denna metod för mättnad av metallprodukter utförs vid en temperaturnivå på cirka 400 °C. Men det finns också undantag. Till exempel ger eldfasta och austenitiska stål en högre uppvärmningsnivå - upp till 1200 ° C. Dissocierad ammoniak fungerar som det huvudsakliga mättnadsmediet. Strukturella deformationsparametrar kan styras genom gasnitreringsproceduren, som involverar olika bearbetningsformat. De mest populära lägena är två-, trestegsformat, såväl som en kombination av dissocierad ammoniak. Lägen som involverar användning av luft och väte är mindre vanliga. Bland styrparametrarna som bestämmer stålnitrering genom kvalitetsegenskaper kan man peka ut nivån av ammoniakförbrukning, temperatur, grad av dissociation, förbrukning av hjälpprocessgaser, etc.
Behandling med elektrolytlösningar
Vanligt använd applikationsteknikanoduppvärmning. I själva verket är detta en slags elektrokemisk-termisk höghastighetsbearbetning av stålmaterial. Denna metod är baserad på principen att använda en pulsad elektrisk laddning som passerar längs ytan av ett arbetsstycke placerat i ett elektrolytmedium. På grund av den kombinerade effekten av elladdningar på metallens yta och den kemiska miljön uppnås också en polerande effekt. Med sådan bearbetning kan måldelen betraktas som en anod med tillförsel av positiv potential från en elektrisk ström. Samtidigt bör katodens volym inte vara mindre än anodens volym. Här är det nödvändigt att notera några egenskaper enligt vilka jonnitrering av stål konvergerar med elektrolyter. Speciellt noterar experter en mängd olika lägen för bildandet av elektriska processer med anoder, som bland annat beror på de anslutna elektrolytblandningarna. Detta gör det möjligt att mer exakt reglera de tekniska och operativa egenskaperna hos metallämnen.
katolsk nitrering
Arbetsutrymmet i detta fall bildas av dissocierad ammoniak med stöd av en temperaturregim på cirka 200-400 °C. Beroende på metallarbetsstyckets initiala egenskaper väljs det optimala mättnadsläget, tillräckligt för att korrigera arbetsstycket. Detta gäller även förändringar i parti altrycket för ammoniak och väte. Den erforderliga nivån av ammoniakdissociation uppnås genom att kontrollera gastillförselns tryck och volymer. Samtidigt, i motsats till de klassiska metoderna för gasmättnad, katolsk nitrering av stål ger mer skonsamma bearbetningslägen. Typiskt är denna teknik implementerad i en kväveh altig luftmiljö med en glödande elektrisk laddning. Anodfunktionen utförs av värmekammarens väggar och katodfunktionen utförs av produkten.
Strukturdeformationsprocess
Praktiskt taget alla metoder för mättnad av ytorna på metallämnen är baserade på anslutning av temperatureffekter. En annan sak är att elektriska och gasmetoder för att korrigera egenskaper dessutom kan användas, vilket ändrar inte bara den yttre utan också den yttre strukturen av materialet. Teknologer försöker främst förbättra målobjektets hållfasthetsegenskaper och skydd mot yttre påverkan. Till exempel är korrosionsbeständighet ett av huvudmålen för mättnad, där nitrering av stål utförs. Metallens struktur efter behandling med elektrolyter och gasformiga medier är utrustad med isolering som kan motstå naturliga mekaniska skador. Specifika parametrar för att ändra strukturen bestäms av villkoren för framtida användning av arbetsstycket.
Nitridning mot bakgrund av alternativa tekniker
Tillsammans med nitreringstekniken kan den yttre strukturen hos metallämnen ändras genom cyanidering och uppkolningsteknik. När det gäller den första tekniken påminner den mer om klassisk legering. Skillnaden med denna process är tillsatsen av kol till de aktiva blandningarna. Den har betydande egenskaper och cementering. Hon ocksåtillåter användning av kol, men vid förhöjda temperaturer - cirka 950 ° C. Huvudsyftet med sådan mättnad är att uppnå hög driftshårdhet. Samtidigt är både uppkolning och nitrering av stål likartade genom att den inre strukturen kan bibehålla en viss grad av seghet. I praktiken används sådan bearbetning i industrier där arbetsstycken måste tåla ökad friktion, mekanisk utmattning, slitstyrka och andra egenskaper som säkerställer materialets hållbarhet.
Fördelar med nitrering
De främsta fördelarna med tekniken inkluderar en mängd olika arbetsstyckesmättnadslägen och mångsidighet i applikationen. Ytbehandling med ett djup på ca 0,2-0,8 mm gör det också möjligt att bevara metalldelens grundstruktur. Mycket beror dock på organisationen av processen där nitrering av stål och andra legeringar utförs. Så jämfört med legering är användningen av kvävebehandling billigare och kan göras även hemma.
Nackdelar med nitrering
Metoden är fokuserad på den yttre förfining av metallytor, vilket orsakar en begränsning när det gäller skyddsindikatorer. Till skillnad från kolbehandling, till exempel, kan nitrering inte korrigera arbetsstyckets inre struktur för att lindra stress. En annan nackdel är risken för negativ påverkan även på de yttre skyddsegenskaperna hos en sådan produkt. Å ena sidan kan stålnitreringsprocessen förbättra korrosionsbeständigheten ochfuktskydd, men å andra sidan kommer det också att minimera konstruktionens densitet och därmed påverka hållfasthetsegenskaperna.
Slutsats
Metallbearbetningstekniker involverar ett brett utbud av metoder för mekanisk och kemisk verkan. Vissa av dem är typiska och beräknas för standardiserad tilldelning av ämnen med specifika tekniska och fysiska metoder. Andra fokuserar på specialiserad förfining. Den andra gruppen inkluderar nitrering av stål, vilket möjliggör en nästan punktförfining av delens yttre yta. Denna modifieringsmetod gör det möjligt att samtidigt bilda en barriär mot yttre negativ påverkan, men samtidigt inte ändra grunden för materialet. I praktiken utsätts delar och strukturer som används inom konstruktion, maskinteknik och instrumenttillverkning för sådana operationer. Detta gäller särskilt för material som initi alt utsätts för höga belastningar. Men det finns också hållfasthetsindikatorer som inte kan uppnås genom nitrering. I sådana fall används legering med djup fullformatsbearbetning av materialstrukturen. Men det har också sina nackdelar i form av skadliga tekniska föroreningar.
