Tehnologije nitriranja temelje se na promjeni površinske strukture metalnog proizvoda. Ovaj skup operacija je potreban kako bi se ciljni objekt dao zaštitnim karakteristikama. Međutim, nisu samo fizičke kvalitete one koje povećavaju nitriranje čelika kod kuće, gdje nema mogućnosti za radikalnije mjere da se obradak obdari poboljšanim karakteristikama.
Opće informacije o tehnologiji nitriranja
Potreba za nitriranjem određena je održavanjem karakteristika koje omogućavaju davanje proizvoda visokokvalitetnim svojstvima. Glavni dio tehnika nitriranja izvodi se u skladu sa zahtjevima za termičku obradu dijelova. Konkretno, široko je rasprostranjena tehnologija brušenja, zahvaljujući kojoj stručnjaci mogu točnije prilagoditi parametre metala. Osim toga, dopuštena je zaštita područja koja nisu podložna nitriranju. U tom slučaju može se koristiti galvanski premaz tankim slojevima kositra. U usporedbi s dubljim metodama strukturnog poboljšanja karakteristika metala, nitriranje je zasićenje površinskog sloja čelika, što u manjoj mjeri utječe na strukturu.praznine. To jest, glavne kvalitete metalnih elemenata povezane s unutarnjim karakteristikama ne uzimaju se u obzir u poboljšanjima nitriranih.
Različite metode nitriranja
Pristupi nitriranja mogu se razlikovati. Obično se razlikuju dvije glavne metode ovisno o uvjetima nitriranja metala. To mogu biti metode za poboljšanje otpornosti na trošenje i tvrdoće površine, kao i za poboljšanje otpornosti na koroziju. Prva se varijanta razlikuje po tome što se struktura mijenja na pozadini temperature od oko 500 °C. Smanjenje nitriranja obično se postiže tijekom ionskog tretmana, kada se pobuđivanje užarenim pražnjenjem ostvaruje pomoću anoda i katoda. U drugoj opciji legirani čelik je nitriran. Ova vrsta tehnologije omogućuje toplinsku obradu na 600-700 °C s trajanjem procesa do 10 sati. U takvim slučajevima, obrada se može kombinirati s mehaničkim djelovanjem i toplinskom završnom obradom materijala, u skladu s točnim zahtjevima za rezultat.
Utjecaj s ionima plazme
Ovo je metoda zasićenja metala u vakuumu koji sadrži dušik, u kojem se pobuđuju električni naboji sjaja. Stjenke komore za grijanje mogu poslužiti kao anode, dok izravno obrađeni izratci djeluju kao katoda. Kako bi se pojednostavila kontrola slojevite strukture, dopuštena je korekcija tehnološkog procesa. Na primjer, karakteristike gustoće struje, stupanj vakuuma, brzina protoka dušika, razine dodavanja netoprocesni plin itd. U nekim modifikacijama plazma nitriranje čelika također omogućuje povezivanje argona, metana i vodika. Djelomično vam to omogućuje optimizaciju vanjskih karakteristika čelika, ali tehničke promjene se još uvijek razlikuju od punopravnog legiranja. Glavna razlika je u tome što se duboke strukturne promjene i korekcije vrše ne samo na vanjskim premazima i školjkama proizvoda. Ionska obrada može utjecati na ukupnu deformaciju strukture.
Plinsko nitriranje
Ova metoda zasićenja metalnih proizvoda provodi se na temperaturi od oko 400 °C. Ali postoje i iznimke. Na primjer, vatrostalni i austenitni čelici osiguravaju višu razinu zagrijavanja - do 1200 ° C. Disocirani amonijak djeluje kao glavni medij za zasićenje. Parametri strukturne deformacije mogu se kontrolirati postupkom plinskog nitriranja, koji uključuje različite formate obrade. Najpopularniji načini su dvo-, trostupanjski formati, kao i kombinacija disociranog amonijaka. Ređe se koriste načini koji uključuju korištenje zraka i vodika. Među kontrolnim parametrima koji određuju nitriranje čelika prema karakteristikama kvalitete izdvaja se razina potrošnje amonijaka, temperatura, stupanj disocijacije, potrošnja pomoćnih procesnih plinova, itd.
Liječenje otopinama elektrolita
Uobičajeno korištena tehnologija primjeneanodno zagrijavanje. Zapravo, riječ je o svojevrsnoj elektrokemijsko-termičkoj brzoj preradi čeličnih materijala. Ova se metoda temelji na principu korištenja impulsnog električnog naboja koji prolazi duž površine izratka smještenog u medij elektrolita. Zbog kombiniranog učinka naboja električne energije na površinu metala i kemijskog okoliša postiže se i učinak poliranja. Uz takvu obradu, ciljni dio se može smatrati anodom s dovodom pozitivnog potencijala iz električne struje. Istodobno, volumen katode ne smije biti manji od volumena anode. Ovdje je potrebno napomenuti neke karakteristike prema kojima ionsko nitriranje čelika konvergira s elektrolitima. Stručnjaci posebno primjećuju različite načine formiranja električnih procesa s anodama, koji, između ostalog, ovise o spojenim smjesama elektrolita. To omogućuje točniju regulaciju tehničkih i operativnih kvaliteta metalnih praznina.
katoličko nitriranje
Radni prostor u ovom slučaju formira disocirani amonijak uz podršku temperaturnog režima od oko 200-400 °C. Ovisno o početnim kvalitetama metalnog obratka, odabire se optimalni način zasićenja, dovoljan za ispravljanje izratka. To se također odnosi na promjene parcijalnog tlaka amonijaka i vodika. Potrebna razina disocijacije amonijaka postiže se kontrolom tlaka i volumena dovoda plina. Istodobno, za razliku od klasičnih metoda plinazasićenja, katoličko nitriranje čelika omogućuje nježnije načine obrade. Obično se ova tehnologija provodi u zračnom okruženju koje sadrži dušik sa užarenim električnim nabojem. Anodnu funkciju obavljaju stijenke komore za grijanje, a katodnu funkciju.
Proces deformacije strukture
Praktično sve metode zasićenja površina metalnih blankova temelje se na povezivanju temperaturnih učinaka. Druga stvar je da se električne i plinske metode za korekciju karakteristika mogu dodatno koristiti, mijenjajući ne samo vanjsku, već i vanjsku strukturu materijala. Uglavnom, tehnolozi nastoje poboljšati svojstva čvrstoće ciljanog objekta i zaštitu od vanjskih utjecaja. Na primjer, otpornost na koroziju jedan je od glavnih ciljeva zasićenja, u kojem se provodi nitriranje čelika. Struktura metala nakon obrade elektrolitima i plinovitim medijima obdarena je izolacijom koja može izdržati prirodna mehanička oštećenja. Specifični parametri za promjenu strukture određeni su uvjetima za buduću upotrebu obratka.
Nitriranje u pozadini alternativnih tehnologija
Zajedno s tehnikom nitriranja, vanjska struktura metalnih blankova može se mijenjati tehnologijama cijanizacije i karburizacije. Što se tiče prve tehnologije, ona više podsjeća na klasično legiranje. Razlika ovog procesa je dodavanje ugljika aktivnim smjesama. Ima značajne karakteristike i cementaciju. Ona takođeromogućuje korištenje ugljika, ali na povišenim temperaturama - oko 950 ° C. Glavna svrha takvog zasićenja je postizanje visoke operativne tvrdoće. Istodobno, i naugljičenje i nitriranje čelika slični su po tome što unutarnja struktura može zadržati određeni stupanj žilavosti. U praksi se takva obrada koristi u industrijama gdje obradak mora izdržati povećano trenje, mehanički zamor, otpornost na habanje i druge kvalitete koje osiguravaju trajnost materijala.
Prednosti nitriranja
Glavne prednosti tehnologije uključuju različite načine zasićenja obratka i svestranost primjene. Površinska obrada dubine oko 0,2-0,8 mm također omogućuje očuvanje osnovne strukture metalnog dijela. Međutim, mnogo ovisi o organizaciji procesa u kojem se provodi nitriranje čelika i drugih legura. Dakle, u usporedbi s legiranjem, upotreba dušika je jeftinija i može se izvesti čak i kod kuće.
Nedostaci nitriranja
Metoda je usmjerena na vanjsku profinjenost metalnih površina, što uzrokuje ograničenje u smislu zaštitnih pokazatelja. Za razliku od obrade ugljikom, na primjer, nitriranje ne može ispraviti unutarnju strukturu obratka kako bi se smanjio stres. Drugi nedostatak je rizik negativnog utjecaja čak i na vanjska zaštitna svojstva takvog proizvoda. S jedne strane, proces nitriranja čelika može poboljšati otpornost na koroziju izaštitu od vlage, ali s druge strane, također će smanjiti gustoću strukture i, sukladno tome, utjecati na svojstva čvrstoće.
Zaključak
Tehnologije obrade metala uključuju širok raspon metoda mehaničkog i kemijskog djelovanja. Neki od njih su tipični i izračunati su za standardizirano obdarivanje blankova specifičnim tehničkim i fizičkim metodama. Drugi se usredotočuju na specijalizirano usavršavanje. Druga skupina uključuje nitriranje čelika, što omogućuje mogućnost gotovo točkastog pročišćavanja vanjske površine dijela. Ova metoda modifikacije omogućuje istovremeno stvaranje barijere protiv vanjskog negativnog utjecaja, ali u isto vrijeme ne mijenja osnovu materijala. U praksi se takvim radnjama podvrgavaju dijelovi i konstrukcije koji se koriste u građevinarstvu, strojarstvu i izradi instrumenata. To se posebno odnosi na materijale koji su u početku izloženi velikim opterećenjima. Međutim, postoje i pokazatelji čvrstoće koji se ne mogu postići nitriranjem. U takvim slučajevima koristi se legiranje s dubokom punoformatnom obradom strukture materijala. Ali ima i svoje nedostatke u obliku štetnih tehničkih nečistoća.
