Nitridálás
A nitridálás a kémiai-termikus kezelés technológiai eljárása , melynek során a különböző fémek vagy ötvözetek felületét speciális nitridáló közegben nitrogénnel telítik. A termék nitrogénnel telített felületi rétege oldott nitrideket tartalmaz, és megnövekedett korrózióállóságot és a legmagasabb mikrokeménységet éri el. A mikrokeménység tekintetében a nitridálás a második a boridálás után, ugyanakkor kissé megelőzi a karburálást és a nitrokarburálást .
Nitridált fémek és ötvözetek
- Szénacélok és ötvözött acélok , szerkezeti és szerszámacélok.
- Magas krómtartalmú öntöttvasak , magas krómtartalmú kopásálló ötvözetek, króm .
- Titán és titánötvözetek.
- Berillium .
- Volfrám .
- nióbiumötvözetek .
- Por anyagok.
A nitridálás kinevezése
- Felületi keményedés
- Rozsdásodás elleni védelem
- Fáradtság növelése
- Súrlódáscsökkentés
- Fokozott kopásállóság
A céltól függően az alkalmazott nitridálás technológiai folyamatai jelentősen eltérhetnek.
A nitridálás főbb típusai
Nitridálás sófürdőben
Az alkatrészek bemerítése és expozíciója olvadt sók oldatába 530-650 Celsius fokos hőmérsékleten (nem befolyásolja az anyag szerkezeti változását).
Az így kapott felületi struktúra:
- Rétegvastagság: 0,01-0,6 mm;
- Felületi keménység - 400-1200 HV
- A súrlódási együttható 1,5-5-szörösére csökkentve;
- A réteg törékenysége hiányzik;
- Megnövelt kopásállóság, beleértve a rozsdamentes acélokat is;
- A kifáradási szilárdság 1,5-2-szeresére nő;
- A hosszú részek vetemedése és póráza gyakorlatilag hiányzik.
- A korrózióállóság elérheti a 800 órát sópermetben .
Más technológiákhoz (gáz- és plazmanitridálás) képest a sófürdőben végzett nitridálásnál kisebb a nitridált réteg mélysége, de jobb a korrózióállósága és a felületi érdesség. A fő előny a kívánt jellemzők gyors elérése, ezáltal csökkentve a feldolgozási időt és a költségeket.
Gáznitridálás
A fémfelület telítését 400 °C (egyes acéloknál) 1200 °C (ausztenites acélok és tűzálló fémek) közötti hőmérsékleten hajtják végre. A telítési közeg disszociált ammónia . A réteg szerkezetének és mechanikai tulajdonságainak szabályozására az acélok gáznitridálása során a következőket használják:
- két-, háromfokozatú telítési hőmérsékleti módok
- disszociált ammónia hígítása:
A folyamat szabályozási paraméterei a következők:
- az ammónia disszociációs foka
- ammónia fogyasztás
- hőfok
- további technológiai gázok költségei (ha van).
Ez a gáznitridálási technológia legújabb módosítása. A telítési közeg ammónia, amely 400-600 Celsius fokos hőmérsékleten a kemence munkaterében katalizátoron disszociál. Az acélok katalitikus gáznitridálása során a réteg szerkezetének és mechanikai tulajdonságainak szabályozására a telítési potenciál változását alkalmazzák. Általában alacsonyabb hőmérsékleteket alkalmaznak, mint a gáznitridálásnál.
Ion-plazma nitridálás
A fémtermékek telítési technológiája nitrogéntartalmú vákuumban (körülbelül 0,01 atm ), amelyben izzó elektromos kisülést gerjesztenek . Az anód a fűtőkamra falai, a katód pedig a munkadarab. A rétegszerkezet és a réteg mechanikai tulajdonságainak szabályozására a következőket használják (a folyamat különböző szakaszaiban):
- az áramsűrűség változása
- a nitrogénáramlás változása
- vákuum váltás
- ultratiszta technológiai gázok nitrogénjének adalékai:
Nitridálás elektrolitoldatokból
Az anódhatás alkalmazása a kezelt felület nitrogénnel történő diffúziós telítésére többkomponensű elektrolit oldatokban, a kisméretű termékek nagy sebességű elektrokémiai-termikus kezelésének ( anódos elektrolit melegítésének ) egyik fajtája. Az anódrész 150-300 V tartományban állandó feszültség mellett 450-1050 °C hőmérsékletre melegszik fel. Az ilyen hőmérsékletek elérését az anódot az elektrolittól elválasztó , folyamatos és stabil gőz-gáz héj biztosítja. A nitridálás érdekében az elektromosan vezető komponensen kívül donor anyagokat is bevezetnek az elektrolitba, általában nitrátokat .
Nitridáló berendezés
A gáznitridáláshoz elsősorban aknás, retorta és kamrás kemencéket használnak. Disszociátort használnak az ammónia előkészítésére, mielőtt a kemencébe betáplálnák.
A katalitikus gáznitridáláshoz elsősorban aknás, retorta és kamrás kemencéket használnak, amelyek beépített katalizátorokkal és oxigénszondákkal vannak felszerelve a légkör telítési kapacitásának meghatározására.
Az ion-plazma nitridálási folyamatainak végrehajtásához speciális berendezéseket használnak, amelyekben a termékeket ionokkal történő katódos bombázás és valójában telítés miatt melegítik.
Az elektrolitoldatok nitridálásához elektrokémiai-termikus kezelési berendezéseket használnak.
Lásd még
Linkek
- Nitridálás // Nagy Szovjet Enciklopédia : [30 kötetben] / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M . : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
 Szótárak és enciklopédiák | |
|---|---|
| Bibliográfiai katalógusokban |
|
| Fémek hőkezelése | ||
|---|---|---|
| Általános fogalmak fémtudomány Kristály cella fázisdiagram Vas-szén ötvözetek állapotdiagramja | ||
| Alapfolyamatok | ||
| Kapcsolódó folyamatok | ||
| Fémek céltulajdonságai | ||