Техника азотирования

Азотирование является термообработки процесс, который рассеивает азота в поверхность металла для создания закаленные поверхности. Эти процессы являются наиболее широко используются на низкоуглеродистых, низколегированных сталей. Они также используются на средних и высокоуглеродистых сталей, титановых, алюминиевых и молибден. В 2015 году азотирования был использован для создания уникальных дуплекс микроструктуры (мартенсита-аустенита, аустенита ферритовые), известный ассоциироваться с сильно усиленными механическими свойствами.

Типичные области применения включают шестерни, Валы коленчатые, валов, кулачок последователей, части клапана, Экструдер винты, инструменты литья, ковки, умирает, умирает экструзии, компоненты огнестрельного оружия, форсунок и пластиковые плесень инструменты.

Процессы

Процессы были названы в честь средство, используемое для пожертвовать. Три основные методы, используемые являются: газовое азотирование, солевая ванна азотирования и плазменного азотирования.

Газовое азотирование

В газовое азотирование доноров является богатым газ азот, обычно аммиака (NH₃), который является, почему иногда называют аммиака азотирования. Когда аммиака соприкасается с подогревом заготовки он разъединяет азот и водород. Азота затем диффундирует на поверхность материала, создавая слой нитрида. Этот процесс существует уже почти полвека, хотя только в последние несколько десятилетий там были сосредоточены усилия для расследования термодинамика и кинетика участвующих. Недавние события привели к процессу, который может точно управляться. Толщина и фазы Конституции в результате азотирования слои могут быть выбраны и процесс оптимизирован для конкретных свойств, которые требуются.

Преимущества газовое азотирование над другими вариантами являются:

● Точный контроль химического потенциала азота в атмосфере азотирование, контроль скорости потока газа азота и кислорода.

● круглый азотирования эффект (может быть недостаток в некоторых случаях, по сравнению с плазменного азотирования).

● Большая партия размеров возможно - ограничивающим фактором, будучи печи размер и расход газа.

● с современным компьютерным контролем атмосферы, которую можно тесно контролировать результаты азотирования.

● низкая оборудование стоимость - особенно по сравнению с плазмой.

Недостатки газового азотирования являются следующими:

● кинетику реакции сильно зависит от состояния поверхности - жирной поверхности или один загрязненные смазочно-охлаждающие жидкости будет доставлять плохие результаты.

● активации поверхности иногда требуется для лечения стали с содержанием хрома высокой - сравнить магнетронное во время плазменного азотирования.

● Аммиака как азотирования средне - хотя не особенно токсичных это может быть вредно при вдыхании в больших количествах. Кроме того необходимо позаботиться при нагревании в присутствии кислорода снижения риска взрыва.

Соль для ванн азотирования

В соляной ванне азотирования азота, жертвуя среднего — азот содержащие соль как цианид соли. Соли используются также пожертвовать углерода на поверхности заготовки, нитроцементация процесс принятия соль для ванн. Температура используется типичный всех процессов, нитроцементация: 550 – 570 ° C. Преимущества соли азотирования является, что он достигает более высоких диффузии в тот же период времени по сравнению с любым другим методом.

Преимущества соли азотирования являются:

● Быстрое время обработки - обычно порядка 4 часа или около того, для достижения

● Простой операции - тепло соли и заготовок до температуры и погружаться до тех пор, пока продолжительность произошло.

Недостатками являются:

● используются соли являются высокотоксичными - Утилизация солей контролируются строгих природоохранных законов в западных странах и увеличил расходы, связанные с использованием солевых ваннах. Это один из наиболее важных причин, по которой процесс упал в немилость в последние десятилетия.

● Только один процесс, возможно с определенным типом соли - поскольку потенциальные азота устанавливается соль, возможен только один тип процесса.

Плазменного азотирования

Плазменного азотирования, также известный как ионного азотирования, плазмы ионного азотирования или тлеющего разряда азотирование, является промышленный поверхности, упрочнения лечения для металлических материалов.

В плазменного азотирования реактивности азотирование СМИ не из-за температуры но газ ионизируется государства. В этой технике интенсивные электрические поля используются для создания ионизированные молекул газа вокруг поверхности, чтобы быть АЗОТИРОВАННЫЕ. Такие высокоактивные газ с ионизированной молекул называется плазмой, назвав технику. Газ, используемый для плазменного азотирования является обычно чистого азота, поскольку не спонтанное разложение (как в случае газовое азотирование с аммиаком). Есть горячей плазмы, характерна плазменной струи, используется для резки металла, Сварка, облицовки или распыления. Есть также холодной плазмы, обычно генерируется внутри вакуумной камеры, в режимах низкого давления.

Обычно стали плодотворной лечатся плазменного азотирования. Этот процесс позволяет тщательно контролировать азотированные микроструктуры, позволяя азотирования с или без формирования составного слоя. Не только повышается ли производительность металлических частей, но также увеличение продолжительности работы и так предел деформации и усталостная прочность металлов лечат. Например могут быть значительно расширены механические свойства из аустенитной нержавеющей стали как стойкость к износу и Поверхностная твердость инструментальных сталей могут быть удвоены.

Азотированная часть плазмы обычно готова к использованию. Он призывает без обработки, или полировки или любые другие операции пост азотирования. Таким образом процесс является удобной, экономит энергию, поскольку она работает быстро и вызывает небольшое или никакое искажение.

Плазменного азотирования часто в сочетании с ионно процесса осаждения (PVD) и помечены дуплекс лечения, с расширенной выгоды. Многие пользователи предпочитают иметь шаг оксидации плазмы объединены на последней стадии обработки для получения гладкой jetblack слой окислов, которым обладает устойчивостью к износу и коррозии.

Поскольку ионы азота путем ионизации, отличается от газа или солевая ванна, плазменного азотирования эффективность не зависит от температуры. Плазменного азотирования таким образом может быть выполнена в широком диапазоне температур, от 260 ° C до более чем 600 ° C. Например при умеренной температуре (как 420 ° C), нержавеющей стали может быть азотированные без формирования преципитаты нитрида хрома и таким образом поддерживать их свойств сопротивления коррозии.

В плазменного азотирования процессах, газ азот (N₂), как правило, азот, газ. Используются также другие газы как водорода или аргон. Действительно аргон и H₂может использоваться до процесса азотирования при нагреве детали для очистки поверхности должны быть АЗОТИРОВАННЫЕ. Эта процедура чистки эффективно удаляет слой оксида с поверхностей и может удалить тонкими слоями растворителей, которые могут остаться. Это также помогает термической устойчивости плазмы растений, так как тепло, добавил в плазме уже присутствует во время разминки и следовательно при достижении температуры процесса фактической азотирования начинается с незначительных Отопление изменения. Для процесса азотирования газ H2 добавляется также сохранить поверхности очищают от оксидов. Этот эффект можно наблюдать путем анализа поверхности детали под азотирования.