Acciaio da cementazione VS acciaio da nitrurazione

Nell'ultimo articolo abbiamo introdotto carburazione al carbonio in dettaglio. In generale la cementazione consiste nel riscaldare l'acciaio soprastante alla temperatura critica e quindi effettuare l'infiltrazione e la diffusione del carbonio, per questo viene anche chiamato trattamento termico chimico austenitico. È una sorta di trattamento termico chimico ad alta temperatura e la deformazione del pezzo è grande. Generalmente, la cementazione di acciaio a basso tenore di carbonio viene utilizzata per ottenere una buona tenacità del nucleo e un'elevata durezza superficiale. Dopo la cementazione, il contenuto di carbonio superficiale del pezzo in lavorazione è generalmente superiore allo 0.8%. Tempra e rinvenimento a bassa temperatura, migliorando la durezza e la resistenza all'usura, il cuore può mantenere un'elevata tenacità, può sopportare carichi d'urto, elevata resistenza alla fatica. L'acciaio da cementazione può essere suddiviso in acciaio da cementazione al carbonio e acciaio da cementazione legato. Elementi in lega come manganese, cromo, nichel, molibdeno, tungsteno, vanadio, boro nell'acciaio da cementazione possono migliorare la temprabilità, l'affinamento del grano, rafforzare la soluzione solida, influenzare il contenuto di carbonio nello strato di cementazione, lo spessore dello strato di cementazione e l'organizzazione.

La nitrurazione è la diffusione dell'azoto a una temperatura inferiore all'eutettoide del ferro e dell'azoto, noto anche come trattamento termico chimico a bassa temperatura (trattamento termico chimico della ferrite)., Presenta una piccola deformazione. Quando l'acciaio contiene molibdeno, cromo, alluminio e altri nitruri metallici, è possibile ottenere una maggiore durezza, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione e resistenza alla fatica rispetto allo strato cementato. La nitrurazione è utilizzata principalmente per la precisione, la capacità di distorsione, l'elevata resistenza alla fatica e all'usura sono artefatti, come il mandrino di alesatura e la barra di alesatura, il mandrino della smerigliatrice, la camicia del cilindro, ecc. la ghisa contenente Cr, Mo, V, Ti, Al e altri elementi può essere nitrurata.

Sebbene il acciaio nitrurato ha un'elevata durezza, resistenza all'usura ed elevata resistenza alla fatica, che viene mantenuta solo sulla superficie (lo strato nitrurato di acciaio Cr-Mo-Al con profondità di 0.3–0.65 mm a 500–540 ℃ dopo 35–65 ore). La maggior parte delle parti di nitrurazione lavora in condizioni di attrito e di carico dinamico complesso, dove necessitano sia la superficie che il nucleo delle alte prestazioni. L'acciaio al carbonio nitrurato Fe 4N e Fe 2N è instabile, la temperatura è leggermente più alta è facile da raccogliere grossolanamente, la superficie non può avere una durezza maggiore e il nucleo non può avere una maggiore resistenza e tenacità. Al fine di ottenere un'elevata durezza e un'elevata resistenza all'usura contemporaneamente sulla superficie e sul nucleo, è necessario formare composti di nitruro stabili con azoto nell'acciaio, che possono rafforzare gli elementi della lega del nucleo come Al, Ti, V, W , Mo, Cr, ecc. 41CrAlMo74 (SacM645 / 41CrAlMo7 / 34CrAlMo5) è un tipo di acciaio nitrurato comunemente usato. L'alluminio ha una grande affinità con l'azoto ed è il principale elemento di lega per formare nitruri e migliorare la resistenza dello strato di nitrurazione. AlN è molto stabile, anche alla temperatura di circa 1000 ° C nell'acciaio è insolubile e l'alluminio rende l'acciaio ha buone prestazioni di nitrurazione, la durezza di questo acciaio dopo la superficie di nitrurazione può arrivare fino a 1100-1200HV (67-72HRC).

In generale, la cementazione è un tipo di trattamento superficiale del metallo, la nitrurazione è un processo di trattamento termico chimico a una certa temperatura e mezzo per far penetrare gli atomi di azoto nella superficie del pezzo. L'articolo di oggi introdurrà la differenza tra acciaio cementato e acciaio da nitrurazione:

• L'acciaio da nitrurazione ha una migliore stabilità termica rispetto all'acciaio da cementazione.
• L'acciaio da nitrurazione ha una durezza superficiale e una resistenza all'usura più elevate rispetto all'acciaio da cementazione Dopo la nitrurazione, la durezza superficiale delle parti in acciaio arriva fino a 1100-1200HV (equivalente a 67-72 HRC) e l'elevata durezza e resistenza all'usura può essere mantenuta a 560-600 ℃ senza diminuire
• L'acciaio da nitrurazione ha una maggiore resistenza alla fatica, una minore resistenza occlusale e una minore sensibilità all'intaglio rispetto all'acciaio da cementazione. Questo perché il volume dello strato di nitrurazione viene ingrandito e la sollecitazione di compressione residua si forma nello strato superficiale.
• La resistenza alla corrosione dell'acciaio da nitrurazione è migliore di quella dell'acciaio da cementazione a causa della formazione di una densa pellicola di nitruro sulla superficie delle parti in acciaio.
• La temperatura di nitrurazione (500-600 ℃) è inferiore alla temperatura di cementazione (900-1000 ℃). Dopo la nitrurazione, l'acciaio non necessita di trattamento termico, quindi la deformazione da nitrurazione è molto piccola. Tuttavia, la temperatura più bassa rende la nitrurazione più lenta e richiede un tempo di tenuta più lungo rispetto alla cementazione.
• Diverse applicazioni. L'acciaio da nitrurazione è ampiamente utilizzato nell'industria meccanica, particolarmente adatto per il trattamento termico finale di parti di precisione, come il mandrino della rettificatrice, la barra della macchina alesatrice, la vite della macchina di precisione, l'albero motore del motore a combustione interna e vari ingranaggi di precisione e strumenti di misurazione, ecc. applicazioni a basso impatto che si concentrano sulla velocità, la nitrurazione può fornire una vita utile più lunga a causa della sua maggiore durezza superficiale e migliore resistenza all'usura. L'acciaio cementato offre una maggiore durata nelle applicazioni ad alto impatto grazie a uno strato indurito più profondo ed è ampiamente utilizzato in aeromobili, automobili e trattori e altre parti meccaniche, come ingranaggi, alberi, alberi a camme, ecc.