Tehnologiile de nitrurare se bazează pe modificarea structurii suprafeței unui produs metalic. Acest set de operații este necesar pentru a dota obiectul țintă cu caracteristici de protecție. Cu toate acestea, nu numai calitățile fizice cresc nitrurarea oțelului acasă, unde nu există oportunități pentru măsuri mai radicale pentru a dota piesa de prelucrat cu caracteristici îmbunătățite.
Informații generale despre tehnologia de nitrurare
Nevoia de nitrurare este determinată de menținerea unor caracteristici care permit dotarea produselor cu proprietăți de în altă calitate. Principala pondere a tehnicilor de nitrurare este realizată în conformitate cu cerințele pentru prelucrarea termică a pieselor. În special, tehnologia de șlefuire este larg răspândită, datorită căreia specialiștii pot regla mai precis parametrii metalului. În plus, este permisă protecția zonelor care nu sunt supuse nitrurării. În acest caz, se poate folosi acoperirea cu straturi subțiri de cositor prin tehnica galvanică. În comparație cu metodele mai profunde de îmbunătățire structurală a caracteristicilor metalului, nitrurarea este saturația stratului de suprafață de oțel, care afectează structura într-o măsură mai mică.spatii libere. Adică, principalele calități ale elementelor metalice legate de caracteristicile interne nu sunt luate în considerare în îmbunătățirile nitrurate.
Soiuri de metode de nitrurare
Abordările de nitrurare pot varia. De obicei, se disting două metode principale în funcție de condițiile nitrurării metalelor. Acestea pot fi metode pentru îmbunătățirea rezistenței la uzură și a durității suprafeței, precum și pentru îmbunătățirea rezistenței la coroziune. Prima variantă diferă prin faptul că structura este schimbată pe fundalul unei temperaturi de aproximativ 500 °C. Reducerea nitrurării se realizează de obicei în timpul tratamentului cu ioni, când excitarea descărcării strălucitoare este realizată prin intermediul anozilor și catozilor. În a doua opțiune, oțelul aliat este nitrurat. Acest tip de tehnologie prevede un tratament termic la 600-700 °C cu o durată a procesului de până la 10 ore. În astfel de cazuri, prelucrarea poate fi combinată cu acțiunea mecanică și finisarea termică a materialelor, în conformitate cu cerințele exacte pentru rezultat.
Impactul cu ionii de plasmă
Aceasta este o metodă de saturare a metalelor într-un vid care conține azot, în care sarcinile electrice strălucitoare sunt excitate. Pereții camerei de încălzire pot servi ca anozi, în timp ce piesele prelucrate direct acționează ca catod. Pentru a simplifica controlul structurii stratificate este permisă o corectare a procesului tehnologic. De exemplu, caracteristicile densității curentului, gradul de vid, debitul de azot, nivelurile de adăugare a neteigaz de proces etc. În unele modificări, nitrurarea cu plasmă a oțelului prevede și conectarea argonului, metanului și hidrogenului. În parte, acest lucru vă permite să optimizați caracteristicile externe ale oțelului, dar modificările tehnice diferă în continuare de aliajul cu drepturi depline. Principala diferență este că modificările și corecțiile structurale profunde se fac nu numai pe acoperirile exterioare și învelișurile produsului. Procesarea ionică poate afecta deformarea generală a structurii.
Nitrurare cu gaz
Această metodă de saturare a produselor metalice se realizează la un nivel de temperatură de aproximativ 400 °C. Dar există și excepții. De exemplu, oțelurile refractare și austenitice asigură un nivel mai ridicat de încălzire - până la 1200 ° C. Amoniacul disociat acționează ca mediu de saturație principal. Parametrii de deformare structurală pot fi controlați prin procedura de nitrurare cu gaz, care implică diferite formate de procesare. Cele mai populare moduri sunt formatele cu două, trei etape, precum și o combinație de amoniac disociat. Modurile care implică utilizarea aerului și a hidrogenului sunt utilizate mai rar. Dintre parametrii de control care determină nitrurarea oțelului după caracteristicile de calitate, se pot evidenția nivelul consumului de amoniac, temperatura, gradul de disociere, consumul de gaze auxiliare de proces etc.
Tratament cu soluții electrolitice
Tehnologia de aplicație folosită de obiceiîncălzirea anodului. De fapt, acesta este un fel de prelucrare electrochimică-termică de mare viteză a materialelor din oțel. Această metodă se bazează pe principiul utilizării unei sarcini electrice pulsate care trece de-a lungul suprafeței unei piese de prelucrat plasate într-un mediu electrolit. Datorită efectului combinat al încărcărilor electrice asupra suprafeței metalului și a mediului chimic, se obține și un efect de lustruire. Cu o astfel de prelucrare, partea țintă poate fi considerată ca un anod cu o alimentare cu potențial pozitiv de la un curent electric. În același timp, volumul catodului nu trebuie să fie mai mic decât volumul anodului. Aici este necesar de remarcat câteva caracteristici conform cărora nitrurarea ionică a oțelurilor converge cu electroliții. În special, experții notează o varietate de moduri de formare a proceselor electrice cu anozi, care, printre altele, depind de amestecurile de electroliți conectate. Acest lucru face posibilă reglarea mai precisă a calităților tehnice și operaționale ale semifabricatelor metalice.
Nitrurare catolică
Spatiul de lucru in acest caz este format din amoniac disociat cu suportul unui regim de temperatura de aproximativ 200-400 °C. În funcție de calitățile inițiale ale piesei metalice, este selectat modul optim de saturație, suficient pentru a corecta piesa de prelucrat. Acest lucru se aplică și modificărilor presiunii parțiale a amoniacului și hidrogenului. Nivelul necesar de disociere a amoniacului este atins prin controlul presiunii și volumelor de alimentare cu gaz. În același timp, spre deosebire de metodele clasice de gazsaturație, nitrurarea catolică a oțelului asigură moduri de procesare mai blânde. De obicei, această tehnologie este implementată într-un mediu de aer care conține azot, cu o sarcină electrică strălucitoare. Funcția de anod este îndeplinită de pereții camerei de încălzire, iar funcția de catod este îndeplinită de produs.
Proces de deformare a structurii
Practic toate metodele de saturare a suprafețelor semifabricatelor metalice se bazează pe legătura dintre efectele temperaturii. Un alt lucru este că metodele electrice și gazoase pentru corectarea caracteristicilor pot fi utilizate suplimentar, schimbând nu numai structura externă, ci și structura externă a materialului. În principal, tehnologii caută să îmbunătățească proprietățile de rezistență ale obiectului țintă și protecția împotriva influențelor externe. De exemplu, rezistența la coroziune este unul dintre obiectivele principale ale saturației, în care se realizează nitrurarea oțelului. Structura metalului după tratarea cu electroliți și medii gazoase este dotată cu izolație care poate rezista la deteriorări mecanice naturale. Parametrii specifici pentru modificarea structurii sunt determinați de condițiile pentru utilizarea ulterioară a piesei de prelucrat.
Nitrurare pe fundalul tehnologiilor alternative
Alaturi de tehnica de nitrurare, structura externa a semifabricatelor metalice poate fi schimbata prin tehnologii de cianurare si cementare. În ceea ce privește prima tehnologie, aceasta amintește mai mult de aliajul clasic. Diferența acestui proces este adăugarea de carbon la amestecurile active. Are caracteristici semnificative și cimentare. Si eapermite utilizarea carbonului, dar la temperaturi ridicate - aproximativ 950 ° C. Scopul principal al unei astfel de saturații este de a obține o duritate operațională ridicată. În același timp, atât cementarea, cât și nitrurarea oțelului sunt similare prin faptul că structura internă poate menține un anumit grad de duritate. În practică, o astfel de prelucrare este utilizată în industriile în care piesele de prelucrat trebuie să reziste la frecare crescută, la oboseală mecanică, rezistență la uzură și alte calități care asigură durabilitatea materialului.
Beneficiile nitrurării
Principalele avantaje ale tehnologiei includ o varietate de moduri de saturare a piesei de prelucrat și versatilitatea aplicației. Tratamentul suprafeței cu o adâncime de aproximativ 0,2-0,8 mm face posibilă și păstrarea structurii de bază a piesei metalice. Cu toate acestea, mult depinde de organizarea procesului în care se realizează nitrurarea oțelului și a altor aliaje. Deci, în comparație cu aliajul, utilizarea tratamentului cu azot este mai puțin costisitoare și se poate face chiar și acasă.
Dezavantajele nitrurării
Metoda se concentrează pe rafinarea exterioară a suprafețelor metalice, ceea ce determină o limitare în ceea ce privește indicatorii de protecție. Spre deosebire de tratarea cu carbon, de exemplu, nitrurarea nu poate corecta structura internă a piesei de prelucrat pentru a elimina stresul. Un alt dezavantaj este riscul de impact negativ chiar și asupra proprietăților de protecție externe ale unui astfel de produs. Pe de o parte, procesul de nitrurare a oțelului poate îmbunătăți rezistența la coroziune șiprotecție împotriva umezelii, dar, pe de altă parte, va minimiza și densitatea structurii și, în consecință, va afecta proprietățile de rezistență.
Concluzie
Tehnologiile de prelucrare a metalelor implică o gamă largă de metode de acțiune mecanică și chimică. Unele dintre ele sunt tipice și sunt calculate pentru dotarea standardizată a semifabricatelor cu metode tehnice și fizice specifice. Alții se concentrează pe rafinamentul specializat. Al doilea grup include nitrurarea oțelului, ceea ce permite posibilitatea rafinarii aproape punctuale a suprafeței exterioare a piesei. Această metodă de modificare face posibilă formarea simultană a unei bariere împotriva influenței negative externe, dar în același timp să nu se schimbe baza materialului. În practică, piesele și structurile care sunt utilizate în construcții, inginerie mecanică și fabricarea de instrumente sunt supuse unor astfel de operațiuni. Acest lucru este valabil mai ales pentru materialele care sunt supuse inițial la sarcini mari. Cu toate acestea, există și indicatori de rezistență care nu pot fi atinși prin nitrurare. În astfel de cazuri, se utilizează alierea cu procesare profundă în format complet a structurii materialului. Dar are și dezavantajele sale sub formă de impurități tehnice dăunătoare.
