Nitriding jekla doma: struktura, tehnologija in opis

Tehnologija nitriranja temelji na spremembah površinske strukture kovinskega izdelka. Ta kompleks operacij je potreben, da se cilju zagotovi zaščitna značilnost. Vendar fizične lastnosti ne povečujejo nitridiranja jekla doma, kjer ni prostora za bolj radikalne ukrepe za zagotavljanje praznih delov z izboljšanimi značilnostmi.

Splošni podatki o tehnologiji nitriranja

Nujnost uporabe nitriranja je določena z vzdrževanjem značilnosti, ki omogoča dodeljevanje izdelkov z visokokakovostnimi lastnostmi. Glavni delež nitriding tehnik se izvaja v skladu z zahtevami za termične metode obdelovalnih delov. Zlasti je tehnologija mletja široka, zaradi česar lahko strokovnjaki natančneje prilagajajo parametre kovine. Poleg tega je dovoljeno zaščititi območja, ki niso predmet nitriranja. V tem primeru lahko z galvansko tehniko nanesemo premaz s tanko plastjo kositra. V primerjavi z globljimi metodami strukturnega izboljšanja karakteristik kovin je nitridiranje nasičenost površinskega sloja jekla, ki ima manjši učinek na strukturo praznih delov. To pomeni, da se pri nitriranih izboljšavah ne upoštevajo osnovne lastnosti kovinskih elementov, povezanih z notranjimi značilnostmi.

Sorte nitridnih metod

Pristopi k nitridiranju se lahko razlikujejo. Običajno se razlikujejo dve glavni metodi, odvisno od pogojev za nitriranje kovine. To so lahko metode za povečanje obrabe površine in trdote, pa tudi izboljšanje korozijske odpornosti. Prva varianta se razlikuje po tem, da se struktura spremeni v ozadju temperature okoli 500 ° C. Zmanjšanje nitridi običajno dosežemo z ionsko obdelavo, ko se izvedejo anodni izpusti in izpuščanje katode. V drugi varianti se proizvaja dopirano nitridiranje jekla. Tehnologija te vrste zagotavlja temperaturno obdelavo pri 600-700 ° C s trajanjem postopka do 10 ur. V takih primerih je mogoče obdelavo kombinirati z mehanskim delovanjem in toplotno obdelavo materialov v skladu s točnimi zahtevami do rezultata.

Izpostavljenost plazemskim ioni

To je metoda nasičenja kovin v vakuumu, ki vsebuje dušik, v katerem so vznemirjeni električni žari. Stene ogrevalne komore lahko služijo kot anode, in neposredno obdelani odlitki delujejo kot katoda. Da bi poenostavili nadzor strukture sloja, je mogoče popraviti tehnološki proces. Na primer, lahko karakteristike spreminja gostoto toka, stopnjo vakuuma, pretoki dušika dodajanja čistega procesnega plina, in tako naprej. D. V nekaterih izvedbah nitriranje jekla in zagotavlja povezavo argona, metan in vodik. To deloma nam omogoča, da optimiziramo zunanje značilnosti jekla, vendar se tehnične spremembe še vedno razlikujejo od polnega legiranja. Glavna razlika je v tem, da globoke strukturne spremembe in popravki ne izvajajo samo zunanji premazi in lupine izdelka. Ionska obdelava lahko vpliva na splošno deformacijo strukture.

Nitridiranje plina

Ta metoda nasičenja kovinskih izdelkov izvedemo pri temperaturi 400 ° C. Vendar pa obstajajo tudi izjeme. Ognjevzdržna in austenitna jekla na primer omogočajo višjo raven ogrevanja - do 1200 ° C. Kot glavni nasičeni medij se pojavi disociirani amoniak. Parametre strukturne deformacije je mogoče nadzorovati s postopkom plinskega nitriranja, ki prevzema različne oblike obdelave. Najbolj priljubljeni načini so dvo-, tristopenjski formati in kombinacija disociiranega amonijaka. Režimi, ki vključujejo uporabo zraka in vodika, se uporabljajo manj pogosto. Med kontrolnimi parametri, ki določajo nitridiranje jekla po kvalitativnih značilnostih, je mogoče razlikovati raven porabe amoniaka, temperaturo, stopnjo disociacije, porabo pomožnih procesnih plinov in tako naprej.

Zdravljenje z raztopinami elektrolitov

Praviloma se uporablja tehnologija uporabe anodnega ogrevanja. Dejansko gre za nekakšno elektrokemijsko termično obdelavo jeklenih materialov. Osnova te metode je načelo uporabe impulznega električnega naboja, ki poteka vzdolž površine gredice, ki se nahaja v elektrolitnem mediju. Zaradi kombiniranega učinka električnih nabojev na kovinsko površino in kemičnem okolju se doseže tudi učinek poliranja. Pri tej obdelavi se ciljni del lahko šteje za anodo s pozitivnim potencialom iz električnega toka. Hkrati katodna prostornina ne sme biti manjša od volumna anode. Tu je potrebno upoštevati nekatere značilnosti, s katerimi se ionsko nitriranje jekel konvergira z elektroliti. Zlasti strokovnjaki opozarjajo na različne načine za nastanek električnih procesov z anodami, ki so, med drugim, odvisne od povezanih elektrolitnih zmesi. To omogoča natančnejšo regulacijo tehničnih in operativnih lastnosti kovinskih praznih delov.

Katoliška nitracija

Delovni prostor v tem primeru nastane z disociiranim amoniakom s podporo temperaturnega režima reda 200-400 ° C. Odvisno od začetne kakovosti kovinskega obdelovanca se izbere optimalni režim zasičenosti, ki zadostuje za popravljanje obdelovanca. To velja tudi za spremembe parcialnega tlaka amoniaka in vodika. Nujno stopnjo disociacije amoniaka dosežemo z nadzorovanjem tlaka in prostornin dovoda plina. V tem primeru, v nasprotju s klasičnimi metodami zasičenosti plina, katolično nitriranje jekla omogoča bolj nežne režime predelave. Ponavadi se ta tehnologija uresničuje v zraku, ki vsebuje dušik, z žarečim električnim nabojem. Anodno funkcijo izvedejo stene ogrevalne komore in katodo proizvoda.

Proces deformacije strukture

Praktično vse metode nasičenja površin kovinskih praznih delov temeljijo na povezovanju temperaturnega učinka. Druga stvar je, da je poleg tega mogoče uporabiti tehnike električnega in plinskega popravljanja, ki ne spreminjajo samo zunanje, ampak tudi zunanje strukture materiala. Tehnologi v glavnem poskušajo izboljšati močne lastnosti ciljnega predmeta in jih zaščititi pred zunanjimi vplivi. Odpornost proti koroziji je na primer ena od glavnih nalog nasičenja, v kateri se opravlja nitridiranje jekla. Struktura kovine po obdelavi z elektroliti in plinskim medijem je obdana z izolacijo, sposobna upora in mehanskim naravnim uničenjem. Posebni parametri za spreminjanje strukture določajo pogoji za prihodnjo uporabo obdelovanca.

Nitriding v ozadju alternativnih tehnologij

Z metodo nitriranja se lahko zunanja struktura kovinskih predoblikov spremeni s tehnologijami cianidacije in cementacije. Kar se tiče prve tehnologije, je bolj kot klasično legiranje. Razlika med tem procesom je dodajanje ogljika v aktivno zmes. Ima pomembne lastnosti in cementacijo. Omogoča tudi uporabo ogljika, toda pri povišanih temperaturah - okoli 950 ° C. Glavni cilj takega nasičenja je doseči visoko operativno trdoto. V tem primeru postanejo tako karburiranje kot nitriranje podobne, saj lahko notranja struktura ohrani določeno stopnjo viskoznosti. V praksi se ta obdelava uporablja v panogah, kjer morajo blazine vzdržati večje trenje, mehansko utrujenost, odpornost proti obrabi in druge lastnosti, ki zagotavljajo vzdržljivost materiala.

Prednosti nitridinga

Glavne prednosti tehnologije vključujejo različne zasičene režime praznin in univerzalnost uporabe. Površinska obdelava s globino okrog 0,2-0,8 mm omogoča vzdrževanje osnovne strukture kovinskega dela. Vendar pa je veliko odvisno od organizacije procesa, v katerem se opravlja nitridiranje jekla in drugih zlitin. Torej, v primerjavi z zlitjem, uporaba obdelave z dušikom zahteva manj stroškov in je dovoljena tudi doma.

Slabosti nitridiranja

Metoda je usmerjena na zunanjo prefinjenost kovinskih površin, kar povzroči omejitev zaščitnih parametrov. Za razliko od obdelave ogljika na primer nitridiranje ne more popraviti notranje strukture obdelovanca, da bi zmanjšalo stres. Druga pomanjkljivost je tveganje negativnega vpliva tudi na zunanje zaščitne lastnosti takšnega izdelka. Po eni strani, lahko jeklo proces nitriranje izboljšati odpornost proti koroziji in zaščito pred vlago, vendar na drugi strani - bo tudi zmanjšanje gostote strukture in ustrezno, vpliva na trdnostne lastnosti.

Zaključek

Tehnologija obdelave kovin vključuje široko paleto metod mehanskega in kemičnega vpliva. Nekateri od njih so značilni in se izračunajo na standardizirani dodelitvi praznih delov na konkretnih tehničnih in fizičnih načinih. Drugi so osredotočeni na specializirano prefinjenost. Druga skupina vključuje nitridiranje jekla, kar omogoča možnost skoraj točkovne spremembe zunanje površine dela. Ta metoda spreminjanja omogoča sočasno oblikovanje ovire proti zunanjemu negativnemu vplivu, hkrati pa ne spreminja osnove materiala. V praksi se takšne operacije podvržejo delovom in konstrukcijam, ki se uporabljajo v gradbeništvu, strojih in instrumentih. Še posebej to velja za materiale, ki so sprva izpostavljeni visokim obremenitvam. Vendar pa obstajajo tudi kazalci moči, ki jih ni mogoče doseči z nitriranjem. V takih primerih se uporablja doping z globokim obdelovanjem materialne strukture v celoti. Vendar ima tudi svoje pomanjkljivosti v obliki škodljivih tehničnih nečistoč.