Technika nitridáciu

Nitridačné je tepelné spracovanie procesu, ktorá sa šíri dusíka do povrchu kovu vytvoriť cementovanou povrch. Tieto procesy sa najčastejšie používajú na nízkouhlíkové, nízkolegovanej ocele. Používajú sa aj na stredne a vysoko uhlíkovej ocele, titánu, hliníka a molybdénu. 2015, nitridácia použila generovať jedinečné duplex mikroštruktúry (martenzit-austenitu, feritové austenitu), známe ako súvisiace s výrazne posilnená mechanické vlastnosti.

Typické aplikácie zahŕňajú gears, kľukové hriadele, vačkové hriadele, vačky nasledovníkov, častí ventilu, Extruderu skrutky, die-casting nástroje, lisovnice, vytláčanie, súčastí, vstrekovače a plast-forma nástroje.

Procesy

Procesy, ktoré sú pomenované po použitom médiu k darovať. Tri hlavné metódy používané sú: plyn nitridáciu a soľný kúpeľ nitridácia plazmová nitridácia.

Plynová nitridácia

Plynová nitridácia darcu je plynný dusík bohatých, zvyčajne amoniaku (NH₃), čo je dôvod, prečo je niekedy známy ako amoniak nitridácia. Keď amoniaku prichádza do styku s vyhrievaným obrobku disociuje na dusík a vodík. Dusík odpudzujúcej vodu na povrch materiálu vytvára vrstvu nitrid. Tento proces je už takmer storočie, hoci v posledných desaťročiach došlo k koncentrovanej úsilie na prešetrenie termodynamika a kinetika zapojené. Nedávny vývoj viedol proces, ktorý môže byť presne kontrolovaná. Hrúbka a fázy ústavy výsledné nitridácia vrstvy môžu byť vybrané a proces optimalizované pre špecifické vlastnosti, ktoré vyžadujú.

Výhody Plynová nitridácia cez iné varianty sú:

● Presnú kontrolu chemického potenciálu dusíka v atmosfére nitridácia poskytujú ovládanie rýchlosti prúdenia plynov dusíka a kyslíka.

● navôkol nitridácia efekt (môže byť nevýhodou v niektorých prípadoch sa v porovnaní s plazmová nitridácia).

● Veľkú dávku rozmery možné - limitujúcim faktorom je pec veľkosti a plynu toku.

● s moderným počítačovým riadením atmosféry nitridácia výsledky môžu byť pozorne kontrolované.

● Relatívne nízkej zariadenia cena - najmä v porovnaní s plazmy.

Nevýhody Plynová nitridácia sú:

● Reakčná kinetika silne ovplyvnený povrch rovnobežnostenných - mastný povrch alebo jeden kontaminované rezné kvapaliny prinesie zlé výsledky.

● Povrchovú aktiváciu je niekedy potrebné na liečbu ocelí s obsahom vysoko chróm - porovnanie prská počas plazmová nitridácia.

● Amoniaku ako nitridácia médium - hoci nie obzvlášť toxické, môžu byť škodlivé pri vdýchnutí vo veľkých množstvách. Tiež, musíte dbať pri Kúrenie za prítomnosti kyslíka na zníženie nebezpečenstva výbuchu.

Soľný kúpeľ nitridáciu

Soľný kúpeľ nitridácia dusíka darovanie médium je obsahujúce dusík soli ako kyanid soľ. Soli použité tiež darovať oxidu na povrchu obrobku nitrocementovanie procesu tvorby soľný kúpeľ. Teplota použitá je typické pre všetkých nitrocementovanie procesov: 550-570 ° C. Výhody slanej nitridácia je, že dosahuje vyššiu difúzie v rovnakom období v porovnaní s akoukoľvek inou metódou.

Výhody slanej nitridácia sú:

● Rýchle spracovanie čas - zvyčajne v poradí 4 hodiny alebo tak dosiahnutie

● Jednoduchá obsluha - teplo soľ a obrobkov na teplotu a ponoriť až trvanie vyšlo najavo.

Nevýhody sú:

● použité soli sú vysoko toxické - likvidácia solí sú riadené prísnych zákonov o životnom prostredí v západných krajinách a zvýšila náklady spojené s použitím soľné kúpele. To je jeden z najvýznamnejších dôvodov, proces vypadol z zdvorilosti v posledných desaťročiach.

● Iba jeden proces možné s určitým typom soľ - pretože potenciálne dusíka je nastavená soľ, len jeden druh procesu je možné.

Plazmová nitridácia

Plazmová nitridácia, tiež známy ako ión nitridácia, Plazmová nitridácia ion alebo žiara výbojkami nitridácia, je priemyselné povrchové kalenie liečby pre kovové materiály.

Plazmová nitridácia, reaktivita nitridácia médií nie je kvôli teplotu ale na plyn ionizovaný štátu. V tejto technike sú intenzívne elektrické polia použité na generovanie ionizovaných molekúl plynu okolo povrch nitridované. Takéto vysoko aktívneho plynu s ionizovaných molekúl sa nazýva plazma, pomenovanie technika. Plyn používaný na plazmovú nitridáciu je zvyčajne čistého dusíka, pretože žiadne spontánny rozklad je potrebné (ako v prípade Plynová nitridácia s amoniakom). Tam sú horúcej plazmy typická plazmy jets použité pre rezanie kovov, zváranie, opláštenia alebo striekaním. Existujú aj studené plaziem, zvyčajne vytvorené vnútri vákuové komory v nízkotlakovom re imov.

Ocelí sú zvyčajne liečení priaznivo plazmová nitridácia. Tento proces umožňuje presné ovládanie nitridované mikroštruktúry, umožňujúce nitridácia s alebo bez tvorby spojovacej vrstvy. Nielen sa vylepšuje výkon kovových dielov, ale dĺžky pracovného života aj zvýšiť, a tak kmeň limit a únava pevnosti kovov liečený. Napríklad mechanické vlastnosti austenitickej nerezovej ocele ako odolnosť proti opotrebeniu môže značne rozšírená a povrchová tvrdosť ocele nástroj možno zdvojnásobiť.

Nitridované časť plazmy je zvyčajne pripravený na použitie. Žiada, aby žiadny obrábanie alebo leštenie alebo akékoľvek iné post-nitridácia činnosti. Preto proces je užívateľsky príjemný, šetrí energiu, pretože to funguje najrýchlejšie a spôsobuje malé alebo žiadne skreslenie.

Plazmová nitridácia je často spojený s Fyzikálne pokovovanie usadenín (PVD) proces a Duplex liečby, označený Rozšírené výhody. Mnohí užívatelia uprednostňujú plazmy oxidácii krok spolu v poslednej fáze spracovania produkovať hladké jetblack vrstvy oxidov, ktoré je odolné voči opotrebovaniu a korózii.

Keďže dusík ióny sú sprístupnené ionizácia, odlišne od plynu alebo soľný kúpeľ, plazmy nitridácia účinnosť nezávisí na teplotu. Plazmová nitridácia možno vykonať v širokom rozsahu teplôt, od 260 ° C viac ako 600 ° c. Napríklad pri miernych teplotách (ako je 420 ° C), z nerezovej ocele možno nitridované bez tvorby zrazenín nitrid chrómu a teda zachovanie ich odolnosť voči korózii.

V plazme nitridácie, plynný dusík (N₂) je zvyčajne dusíka prepravu plynu. Používajú sa aj iné plyny ako vodíka alebo argón. Vskutku, argón a H₂možno pred proces nitridácie zahrievanie častí čistiť povrchy musia byť nitridované. Tento čistiaci postup účinne odstraňuje oxid vrstvy z povrchov a môže odstrániť jemné vrstvy rozpúšťadiel, ktoré mohli zostať. To tiež pomáha tepelná stabilita plazmy rastlín, pretože teplo pridal plazmy je už prítomný počas warm up a teda po dosiahnutí teploty procesu skutočnej nitridácia začína menšie Kúrenie zmeny. Pre proces nitridácie H2 plyn znie tiež držať na povrchu jasný oxidov. Tento efekt je možné pozorovať analyzovaním povrchu časti pod nitridácia.