Poladın nitridləşmə prosesi

Nitridləşmə, azot atomlarının müəyyən bir temperatur və mühitdə iş parçasının səthinə nüfuz etdiyi kimyəvi istilik müalicəsi prosesidir. Ümumi üsullar maye azotlama, qaz nitridləmə, ion nitridləmədir, sonuncu iki növ ən çox istifadə olunur. Ənənəvi qaz nitridləmə iş parçasını axan ammonyak qazı ilə dolu möhürlənmiş konteynerə qoymaqdır, uzun müddət qızdırıldıqdan və istilik saxlandıqdan sonra ammonyak iş parçasının səthinə adsorbsiya edilmiş aktiv azot atomlarına parçalanaraq onun içinə yayılır. kimyəvi tərkibi və mükəmməl səth performansını əldə etmək üçün səthin təşkili.

Poladın içinə sızan azot, metal səthində və nüvəsində müxtəlif azot tərkibli dəmir nitridi əmələ gətirir və poladda, xüsusilə də alüminium nitridi və xrom nitridi olan ərinti elementləri ilə müxtəlif xəlitəli nitridlər əmələ gətirir. Bu nitrid birləşmələri yüksək sərtliyə, istilik sabitliyinə və yüksək dispersiyaya malikdir, bu da nitridləmə poladın yüksək səth sərtliyi, aşınma müqaviməti, yorğunluq müqaviməti, dişləmə, atmosfer və həddindən artıq qızdırılmış buxar korroziyasına qarşı müqavimət, anti-tempering yumşalma qabiliyyəti və çentik həssaslığını azaldır.

Azotun diffuziyasını təşviq etmək üçün nitridləşmə prosesində karbon süzülürsə, buna nitrokarburizasiya deyilir. Karbürləşdirmə prosesi ilə müqayisədə, azotlama temperaturu nisbətən aşağı, kiçik təhrif, lakin ürəyin aşağı sərtliyinə görə keçiricilik təbəqəsi dayazdır, ümumiyyətlə yalnız yüngül və orta yük aşınmaya davamlı, yorğunluq müqaviməti və ya tələblərə cavab verə bilər. müəyyən istilik müqaviməti, dəzgah hissələrinin korroziyaya davamlılıq tələbləri, həmçinin müxtəlif kəsici alətlər, soyuq iş və isti iş üçün kalıp.

 

Qaz Nitridləmə

Qaz azotlamanın əsas məqsədi 41CrAlMo74 nitridləmə poladı üçün uyğun olan metalın aşınma müqavimətini və yüksək səth sərtliyini artırmaqdır. Azotlamadan sonra iş parçasının səthi sərtliyi HV850~1200-ə çata bilər. Nitridləmə temperaturu aşağıdır, kiçik təhriflər yüksək dəqiqlik tələbləri üçün istifadə edilə bilər və hissələrin aşınmaya davamlı tələbləri, məsələn, qazma maşınının qazma çubuğu və mili, daşlama maşını mili, silindr qolu və s. nazik nitridləmə qatına görə ağır yük altında olan hissələrin müqaviməti.

Qaz nitridləmə ümumi nitrləmə üsulu (izotermik nitrləmə) və ya çoxmərhələli (iki, üç) nitridləmə üsulu ola bilər. Birincisi nitridləmə temperaturudur və ammonyakın parçalanma sürəti bütün azotlama prosesində dəyişməz qalır, ümumiyyətlə 480 ~ 520 ℃ arasında, ammonyak parçalanma dərəcəsi 15 ~ 30%, saxlama müddəti təxminən 80 saatdır. Bu proses dayaz sızma təbəqəsi, ciddi təhrif və yüksək sərtliyə malik hissələr üçün uyğundur, lakin emal müddəti çox uzundur.

Çoxmərhələli nitridləşmə, bütün azotlama prosesində müxtəlif temperaturlarda, müxtəlif ammonyak parçalanma sürətlərində və müxtəlif vaxtlarda nitridləşmə və diffuziyanı həyata keçirməkdir. Bütün nitridləmə müddəti təxminən 50 saata qədər qısaldıla bilər və daha dərin infiltrasiya təbəqəsi əldə edilə bilər, lakin nitridləmə temperaturu daha yüksəkdir və təhrif daha böyükdür.

Korroziyaya qarşı qaz nitridləmə, 550 ~ 700 ℃ arasında nitridləmə temperaturu, izolyasiya 0.5 ~ 3 saat, ammonyak parçalanma dərəcəsi 35 ~ 70%, iş parçasının səthi yüksək mürəkkəb təbəqənin kimyəvi sabitliyini əldə edə bilər, iş parçasını nəmlə qarşısını alır. hava, qızdırılan buxar, qazın yanma məhsulları və s., korroziya.

Normal qaz azotlama iş parçası üçün səth gümüşü boz rəngdədir. Bəzən oksidləşmə səbəbindən mavi və ya sarı da ola bilər, lakin ümumiyyətlə istifadəyə təsir etmir.

 

İon Nitridləmə

Parıldayan boşalma prinsipinə görə parıltı nitridləmə kimi də tanınır. Metal iş parçası katod kimi azot mühitinin mənfi təzyiqli konteynerinə yerləşdirilir və mühitdəki azot və hidrogen atomları elektrikləşdirildikdən sonra ionlaşır və plazma bölgəsində anod və katod arasında güclü elektrik sahəsi əmələ gəlir. azot və hidrogenin müsbət ionları yüksək sürətlə iş parçasının səthinə "vurur".

İonların yüksək kinetik enerjisi istilik enerjisinə çevrilir, metal səthi istənilən temperatura qədər qızdırır. İon bombardmanı iş parçasının səthində təmizləyici təsirə bənzər atom püskürməsi yaradır. Eyni zamanda, adsorbsiya və diffuziya effekti azotun iş parçasının səthinə nüfuz etməsinə səbəb olur, bu da dəzgahın vida, dişli və qəlib kimi hissələri üçün istifadə olunur.

Ümumi qaz azotlama ilə müqayisədə ion nitridləşdirmənin üstünlükləri aşağıdakılardır: nitridləşmə dövrünü qısaltmaq; Nitridin temperaturu 520-540, iş parçasının deformasiyası kiçik, nitrid təbəqəsinin kövrəkliyi kiçikdir; Yerli nitridləşmə həyata keçirilə bilər və infiltrasiya təbəqəsinin qalınlığına və strukturuna nəzarət edilə bilər. İon bombardmanı səthi təmizləyə və metal hissələrin səthindəki passivasiya filmini çıxara bilər. Paslanmayan polad və istiliyədavamlı polad birbaşa nitridləşdirilə bilər.

 

Nitrokarbürləşdirmə

Yumşaq nitridləmə kimi də tanınan aşağı temperaturlu nitridləşmə, yəni metal səthi dəmir-azot evtekoid keçid temperaturunun altında azot və karbonla nüfuz edir. Az miqdarda karbonun infiltrasiyasından sonra əmələ gələn mikro karbidlər azotun diffuziyasını təşviq edə və öz növbəsində karbonun həllini artıran yüksək azotlu birləşmələrin əmələ gəlməsini sürətləndirə bilər. Bundan əlavə, nitridlərdəki karbon kövrəkliyi azalda bilər. Nitrokarburizasiya yalnız iş parçasının yorğunluq müddətini, həmçinin aşınma müqavimətini, korroziyaya davamlılığını və dişləmə qabiliyyətini yaxşılaşdırmaqla yanaşı, aşağı qiymət, sadə əməliyyat, daha qısa müddət, kiçik iş parçasının təhrif edilməsi və yaxşı görünüş kimi üstünlüklərə malikdir. karbonatlama təbəqəsi karbürləşdirici təbəqədən dayazdır, buna görə də ümumiyyətlə yüngül yükü daşımaq üçün istifadə olunur və yüksək aşınma müqaviməti hissələri tələb olunur.

Ümumi nitrokarbürləşdirmə üsulları maye üsulu və qaz üsuludur. Müalicə temperaturu 530 ~ 570 ℃ və saxlama müddəti 1 ~ 3 saatdır. Maye üsul sianid duzu və ya müxtəlif duz vannası formulalarıdır, adətən neytral duz + ammonyak və karbamid + karbonat istifadə olunur, lakin bu reaksiya məhsulları zəhərlidir. Qaz mühiti əsasən endotermik və ya ekzotermik qazdır (nəzarət olunan atmosfer)+ ammonyak, karbamid termal parçalanma qazı, tərkibində karbon və azot olan damcı üzvi həlledicilər, məsələn, formamid, trietanolamin və s.

Sianidin siyanidləşməsi yüksək temperaturda karbonatlanmaya aiddir, əsasən karbon atomlarının nisbətən yüksək temperaturu və güclü diffuziya qabiliyyətinə görə söndürüldükdən sonra azot tərkibli yüksək karbonlu Austenit və azot tərkibli yüksək karbonlu martensit yaratmaq üçün karbürləşdirmədən istifadə edir. Azotun infiltrasiyası karbonun infiltrasiyasını təşviq edir ki, birgə infiltrasiya sürəti daha sürətli olsun. 0.5 ~ 0.8 mm infiltrasiya təbəqəsi 4 ~ 6 saat saxlanılmaqla əldə edilə bilər ki, bu da həddindən artıq soyudulmuş austenitin dayanıqlığını yaxşılaşdırır.