A nitridálási technológiák a fémtermékek felületi szerkezetének megváltoztatásán alapulnak. Erre a műveletsorra azért van szükség, hogy a célobjektumot védelmi tulajdonságokkal ruházzuk fel. Azonban nem csak a fizikai tulajdonságok növelik az acél otthoni nitridálását, ahol nincs lehetőség radikálisabb intézkedésekre a munkadarab jobb jellemzőkkel való felruházása érdekében.
Általános információk a nitridálási technológiáról
A nitridálás szükségességét azon tulajdonságok fenntartása határozza meg, amelyek lehetővé teszik a termékek kiváló minőségi tulajdonságokkal való felruházását. A nitridálási technikák nagy részét az alkatrészek hőkezelésére vonatkozó követelményeknek megfelelően hajtják végre. Különösen a köszörülési technológia széles körben elterjedt, amelynek köszönhetően a szakemberek pontosabban beállíthatják a fém paramétereit. Ezenkívül megengedett a nitridálásnak nem kitett területek védelme. Ebben az esetben galvanikus technikával vékony ónréteggel történő bevonás alkalmazható. A fém jellemzőinek szerkezeti javításának mélyebb módszereihez képest a nitridálás az acél felületi rétegének telítődése, amely kisebb mértékben befolyásolja a szerkezetet.üresek. Vagyis a fémelemek belső jellemzőkkel kapcsolatos főbb tulajdonságait nem veszik figyelembe a nitridált fejlesztéseknél.
A nitridálási módszerek sokfélesége
A nitridálási módszerek eltérőek lehetnek. Általában két fő módszert különböztetnek meg a fémnitridálás körülményeitől függően. Ezek lehetnek a felületi kopásállóság és keménység javítására, valamint a korrózióállóság javítására szolgáló módszerek. Az első változat abban különbözik, hogy a szerkezet megváltozik a körülbelül 500 °C-os hőmérséklet hátterében. A nitridálás csökkentését általában az ionkezelés során érik el, amikor az izzítókisülési gerjesztést anódok és katódok segítségével valósítják meg. A második lehetőségnél az ötvözött acélt nitridáljuk. Ez a fajta technológia 600-700 °C-os hőkezelést tesz lehetővé, akár 10 órás folyamatidővel. Ilyen esetekben a feldolgozás kombinálható mechanikai beavatkozással és az anyagok termikus kikészítésével, az eredmény pontos követelményeinek megfelelően.
Hatás plazmaionokkal
Ez a fémek telítési módszere nitrogéntartalmú vákuumban, amelyben elektromos izzó töltéseket gerjesztenek. A fűtőkamra falai anódként, míg a közvetlenül megmunkált munkadarabok katódként szolgálhatnak. A réteges szerkezet vezérlésének egyszerűsítése érdekében a technológiai folyamat korrekciója megengedett. Például az áramsűrűség jellemzői, a vákuum mértéke, a nitrogén áramlási sebessége, a nettó hozzáadásának mértéketechnológiai gáz stb. Bizonyos módosítások esetén az acél plazmanitridálása argon, metán és hidrogén összekapcsolását is lehetővé teszi. Ez részben lehetővé teszi az acél külső jellemzőinek optimalizálását, de a műszaki változtatások továbbra is eltérnek a teljes értékű ötvözettől. A fő különbség az, hogy nem csak a termék külső bevonatain és héjain hajtanak végre mély szerkezeti változtatásokat és korrekciókat. Az ionos feldolgozás befolyásolhatja a szerkezet általános deformációját.
Gáznitridálás
A fémtermékek telítésének ezt a módszerét körülbelül 400 °C hőmérsékleten hajtják végre. De vannak kivételek is. Például a tűzálló és ausztenites acélok magasabb fűtési szintet biztosítanak - 1200 ° C-ig. A disszociált ammónia a fő telítési közeg. A szerkezeti alakváltozási paraméterek a gáznitridálási eljárással szabályozhatók, amely különböző feldolgozási formátumokat foglal magában. A legnépszerűbb módok a két-, háromlépcsős formátumok, valamint a disszociált ammónia kombinációja. A levegőt és hidrogént használó üzemmódokat ritkábban használják. Az acélnitridálást minőségi jellemzők alapján meghatározó szabályozási paraméterek közül kiemelhető az ammóniafogyasztás szintje, a hőmérséklet, a disszociáció mértéke, a segédgázok felhasználása stb.
Kezelés elektrolitoldatokkal
Általában használt alkalmazási technológiaanód fűtés. Valójában ez az acélanyagok egyfajta elektrokémiai-termikus nagysebességű feldolgozása. Ez a módszer az elektrolit közegbe helyezett munkadarab felületén áthaladó impulzusos elektromos töltés elvén alapul. Az elektromos töltések fémfelületre és a kémiai környezetre gyakorolt együttes hatása révén polírozó hatás is elérhető. Ilyen feldolgozás esetén a célrész egy elektromos áramból pozitív potenciált tápláló anódnak tekinthető. Ugyanakkor a katód térfogata nem lehet kisebb, mint az anód térfogata. Itt meg kell jegyezni néhány jellemzőt, amelyek szerint az acélok ionnitridálása az elektrolitokhoz konvergál. A szakértők különösen az anódokkal történő elektromos folyamatok kialakításának különféle módjait figyelik meg, amelyek többek között a csatlakoztatott elektrolit-keverékektől függenek. Ez lehetővé teszi a fém nyersdarabok műszaki és működési tulajdonságainak pontosabb szabályozását.
Katolikus Nitridelés
A munkateret ebben az esetben disszociált ammónia képezi, körülbelül 200-400 °C hőmérséklet mellett. A fém munkadarab kezdeti minőségétől függően kiválasztják az optimális telítési módot, amely elegendő a munkadarab javításához. Ez vonatkozik az ammónia és a hidrogén parciális nyomásának változására is. A szükséges ammónia disszociáció mértéke a gázellátás nyomásának és térfogatának szabályozásával érhető el. Ugyanakkor a klasszikus gázmódszerekkel ellentétbentelítettség, az acél katolikus nitridálása kíméletesebb feldolgozási módokat biztosít. Jellemzően ezt a technológiát nitrogéntartalmú levegőben, izzó elektromos töltéssel valósítják meg. Az anód funkciót a fűtőkamra falai, a katód funkciót pedig a termék látja el.
Szerkezet deformációs folyamata
Gyakorlatilag minden módszer a fém nyersdarabok felületeinek telítésére a hőmérsékleti hatások összekapcsolásán alapul. Egy másik dolog az, hogy a jellemzők korrekciójára elektromos és gázmódszereket is lehet használni, amelyek nemcsak az anyag külső, hanem külső szerkezetét is megváltoztatják. A technológusok elsősorban a céltárgy szilárdsági tulajdonságait és a külső hatásokkal szembeni védelmet igyekeznek javítani. Például a korrózióállóság a telítés egyik fő célja, amelyben az acél nitridálását végzik. A fém szerkezete elektrolitokkal és gáznemű közegekkel végzett kezelés után olyan szigeteléssel rendelkezik, amely ellenáll a természetes mechanikai sérüléseknek. A szerkezet megváltoztatásának konkrét paramétereit a munkadarab jövőbeni felhasználásának feltételei határozzák meg.
Nitridálás az alternatív technológiák hátterében
A nitridálási technikával együtt a fémlemezek külső szerkezete is megváltoztatható cianidozási és karburálási technológiákkal. Ami az első technológiát illeti, inkább a klasszikus ötvözésre emlékeztet. Ennek a folyamatnak a különbsége az, hogy az aktív keverékekhez szén hozzáadása történik. Jelentős tulajdonságokkal és cementáltsággal rendelkezik. Ő islehetővé teszi a szén használatát, de magasabb hőmérsékleten - körülbelül 950 ° C. Az ilyen telítettség fő célja a nagy üzemi keménység elérése. Ugyanakkor az acél karburálása és nitridálása hasonló abban, hogy a belső szerkezet bizonyos fokú szívósságot tud fenntartani. A gyakorlatban az ilyen megmunkálást olyan iparágakban alkalmazzák, ahol a munkadaraboknak ellenállniuk kell a fokozott súrlódásnak, mechanikai kifáradásnak, kopásállóságnak és egyéb olyan tulajdonságoknak, amelyek biztosítják az anyag tartósságát.
A nitridálás előnyei
A technológia fő előnyei közé tartozik a különböző munkadarab-telítési módok és az alkalmazás sokoldalúsága. A mintegy 0,2-0,8 mm mélységű felületkezelés a fémrész alapszerkezetének megőrzését is lehetővé teszi. Azonban sok múlik az acél és más ötvözetek nitridálási folyamatának megszervezésén. Tehát az ötvözéshez képest a nitrogénkezelés alkalmazása olcsóbb, és akár otthon is elvégezhető.
A nitridálás hátrányai
A módszer a fémfelületek külső finomítására összpontosít, ami korlátot okoz a védőjelzők tekintetében. A szénkezeléstől eltérően például a nitridálás nem tudja korrigálni a munkadarab belső szerkezetét, hogy enyhítse a feszültséget. Egy másik hátrány az ilyen termékek külső védő tulajdonságaira gyakorolt negatív hatás kockázata. Egyrészt az acélnitridálási eljárás javíthatja a korrózióállóságot ésnedvesség elleni védelem, de másrészt minimálisra csökkenti a szerkezet sűrűségét, és ennek megfelelően befolyásolja a szilárdsági tulajdonságokat.
Következtetés
A fémfeldolgozási technológiák a mechanikai és kémiai hatások széles skáláját foglalják magukban. Némelyikük tipikus, és a nyersdarabok meghatározott műszaki és fizikai módszerekkel történő szabványosított felruházására számítják ki. Mások a speciális finomításra összpontosítanak. A második csoportba tartozik az acél nitridálása, amely lehetővé teszi az alkatrész külső felületének szinte pontszerű finomítását. Ez a módosítási módszer lehetővé teszi, hogy egyidejűleg gátat képezzenek a külső negatív hatásokkal szemben, ugyanakkor ne változtassák meg az anyag alapját. A gyakorlatban az építőiparban, a gépészetben és a műszergyártásban használt alkatrészeket és szerkezeteket vetik alá ilyen műveleteknek. Ez különösen igaz azokra az anyagokra, amelyek kezdetben nagy terhelésnek vannak kitéve. Vannak azonban olyan szilárdsági mutatók is, amelyeket nitridálással nem lehet elérni. Ilyen esetekben az anyagszerkezet mély, teljes formátumú feldolgozásával történő ötvözést alkalmazzák. De vannak hátrányai is a káros műszaki szennyeződések formájában.
