Tehnica de nitrurare

Nitrare este o căldură tratarea proces care difuzeaza azot în suprafaţa de metal pentru a crea o suprafaţă rezistentă la caz. Aceste procese sunt folosite cel mai frecvent pe emisii reduse de carbon, low-aliaj otel. Ele sunt, de asemenea, utilizate pe mediu şi oţeluri de înaltă de carbon, Titan, aluminiu şi molibden. În 2015, nitrare a fost utilizat pentru a genera unic microstructura duplex (martensita-austenită, ferită de austenită), cunoscute a fi asociate cu proprietăţi mecanice puternic consolidată.

Aplicaţiile tipice includ Angrenaje, arbore cu suport, arbori cu came, cam adepţi, ventil părţi, extrudare şuruburi, instrumente de turnare, forjare moare, moare de extrudare, componente de arme de foc, injectoare şi instrumente de mucegai din plastic.

Procese

Procesele sunt numite după mediul folosit pentru a dona. Trei principalele metode utilizate sunt: gaz nitrare, nitrurare sare şi plasmă nitrare.

Gaz nitrurare

În gaz nitrurare donatorului este un gaz azot bogat, de obicei, amoniacul (NH₃), de aceea este uneori cunoscut ca amoniacul nitrare. Atunci când amoniac vine în contact cu piesa încălzit se disociază în azot și hidrogen. Azot apoi difuzeaza pe suprafaţa materialului crearea unui strat de nitrură. Acest proces a existat timp de aproape un secol, deşi doar în ultimele decenii a fost un efort concentrat pentru a investiga termodinamică şi cinetică implicate. Evoluţiile recente au condus la un proces care poate fi precis controlata. Constituţia grosime şi faza din straturile de nitrare rezultate pot fi selectate şi procesul optimizat pentru proprietăţi speciale necesare.

Avantajele gazului nitrurare peste alte variante sunt:

● control precis potenţialului chimic de azot în atmosfera de nitrare de control debit gaz de azot şi oxigen.

● Tot timpul efectul de nitrare (poate fi un dezavantaj in unele cazuri, în comparaţie cu plasmă nitrurare).

● lot mare dimensiuni posibile - factor de limitare fiind fluxul de dimensiunea şi gaz cuptor.

● Cu calculator moderne de control de atmosfera de nitrare rezultatele pot fi controlate strâns.

● Relativ scăzute echipament costa - mai ales în comparaţie cu plasmă.

Dezavantajele gaz nitrurare sunt:

● Reactie cinetica puternic influenţată de starea suprafeței - o suprafaţă gras sau unul contaminate cu fluide de tăiere va oferi rezultate slabe.

● activare suprafata este uneori necesare pentru a trata oţelurile cu un conţinut ridicat de crom - compara pulverizare în plasmă nitrurare.

● ca mediu de nitrurare - deşi de nu mai ales toxice pot fi dăunătoare atunci când este inhalat în cantități mari de amoniac. De asemenea, trebuie să aveţi grijă atunci când încălzirea în prezența oxigenului pentru a reduce riscul de explozie.

Sare de nitrurare

În sare nitrurare azot donarea de mediu este o sare care conține azot, cum ar fi sare de cianură. Sărurile folosite de asemenea a dona carbon la suprafata piesei procesul de luare a sare de baie o nitrocarburizing. Temperatura folosit este tipic pentru toate procesele de nitrocarburizing: 550 – 570 ° C. Avantajele sare nitrare este că acesta atinge mai mare difuzie în aceeaşi perioadă de timp, comparativ cu orice altă metodă.

Avantajele sare nitrurare sunt:

● Rapid timp de prelucrare -, de obicei, în ordinea de 4 ore sau, Deci, pentru a atinge

● operare simplă - sare şi pieselor la temperatura de căldură şi scufunda până durata a transpired.

Dezavantajele sunt:

● sărurile folosite sunt extrem de toxice - eliminare de săruri sunt controlate de legilor stricte de mediu în ţările occidentale şi a crescut costurile implicate în utilizarea băi de sare. Aceasta este una dintre cele mai importante motive procesul a căzut din favoarea în ultimele decenii.

● singur proces posibil cu un anumit tip de sare - deoarece azot potenţială este stabilită de sare, doar un tip de proces este posibil.

Plasmă nitrurare

Plasmă nitrare, denumită ion nitrurare, plasma ion nitrurare sau nitrurare strălucire de descărcare de gestiune, este o suprafaţă industriale calire tratament pentru materiale metalice.

În plasmă nitrare, reactivitatea nitrurare mass-media nu este din cauza temperaturii, dar la gaze ionizate stat. În această tehnică intens câmpuri electrice sunt folosite pentru a genera ionizate molecule de gaz în apropiere de suprafata pentru a fi nitrided. Aceste gaze foarte activ cu moleculele de ionizat se numeşte plasmă, denumire tehnica. Gazul utilizat pentru plasmă nitrare este azot, de obicei, pur, deoarece nici o descompunere spontană este necesar (cum este cazul de gaz nitrare cu amoniac). Sunt fierbinte plasmele caracterizate prin jeturi de plasmă utilizate pentru tăiere metal, sudare, schelete sau pulverizare. Există, de asemenea, plasmele reci, de obicei generat în interiorul camere vid, la regimurile de joasă presiune.

Obicei oţeluri benefic sunt tratate cu plasmă nitrare. Acest proces permite aproape controlul microstructurii nitrided, permiţând nitrare cu sau fără formarea combinate strat. Nu numai este îmbunătăţit performanţa de piese metalice, dar lifespans de lucru creşte, de asemenea, şi deci nu limita de tulpina şi puterea de oboseala de metale tratate. De exemplu, proprietatile mecanice ale austenitice din oţel inoxidabil ca rezistenta la uzura poate fi semnificativ mai numeros şi duritate suprafaţă de oţeluri de scule poate fi dublată.

O parte nitrided cu plasma este, de obicei, gata de utilizare. Se solicită nici o prelucrare, sau lustruit sau orice alte operaţiuni de post-nitrare. Astfel, procesul este uşor de utilizat, economiseşte energie deoarece functioneaza mai rapid, şi cauzează denaturarea puţin sau deloc.

Plasmă nitrare este adesea împreună cu procesul de depunere (PVD) vapori de fizică şi etichetat tratamentul Duplex, cu beneficii sporite. Mulţi utilizatori preferă să aibă un pas de oxidare de plasmă combinate la ultima faza de prelucrare pentru a produce un strat de jetblack buna de oxizi, rezistent la uzura si coroziune.

Deoarece ionii de azot sunt puse la dispoziţie de ionizare, diferit de gaz sau sare de baie, plasmă eficienţă nitrare nu depinde de temperatura. Plasmă nitrurare astfel pot fi efectuate într-un interval larg de temperaturi, la 260 ° C mai mult de 600 ° c. De exemplu, la temperaturi moderate (cum ar fi 420 ° C), oteluri inoxidabile poate fi nitrided fără formarea precipitatelor de azotură de crom şi, prin urmare, menţinerea proprietatile de rezistenta la coroziune.

În procesul de nitrare plasmă, gazul de azot (N₂) este, de obicei azot transportă gaze. Alte gaze ca hidrogenul sau Argon sunt folosite. Într-adevăr, Argon şi H₂poate fi folosit înainte de procesul de nitrare în timpul încălzirii părţilor de a curăţa suprafeţele pentru a fi nitrided. Această procedură de curăţare în mod eficient indeparteaza stratul de oxid de pe suprafețele și poate elimina straturi fine de solvenţi care ar putea să rămână. Aceasta ajută, de asemenea stabilitate termică a plantei cu plasma, deoarece caldura adaugata de plasma este deja prezent în timpul cald până şi, prin urmare, odată ce se ajunge la temperatura de proces nitrurare real începe cu modificări minore de încălzire. Pentru procesul de nitrare H2 gaz se adaugă, de asemenea, pentru a păstra suprafaţa clar de oxizi de. Acest efect poate fi observat prin analizarea suprafața părții nitrare.