Tehnologije nitriranja temeljijo na spreminjanju površinske strukture kovinskega izdelka. Ta niz operacij je potreben, da ciljnemu objektu zagotovimo zaščitne lastnosti. Vendar pa niso samo fizične lastnosti tiste, ki povečujejo nitriranje jekla doma, kjer ni možnosti za bolj radikalne ukrepe, ki bi obdelovancu dodali izboljšane lastnosti.
Splošne informacije o tehnologiji nitriranja
Potreba po nitriranju je določena z ohranjanjem lastnosti, ki omogočajo obdarovanje izdelkov z visokokakovostnimi lastnostmi. Glavni delež tehnik nitriranja se izvaja v skladu z zahtevami za toplotno obdelavo delov. Zlasti je razširjena tehnologija mletja, zahvaljujoč kateri lahko strokovnjaki natančneje prilagodijo parametre kovine. Poleg tega je dovoljena zaščita območij, ki niso predmet nitriranja. V tem primeru lahko uporabimo prevleko s tankimi plastmi kositra s pomočjo galvanske tehnike. V primerjavi z globljimi metodami strukturnega izboljšanja lastnosti kovine je nitriranje nasičenje površinske plasti jekla, kar v manjši meri vpliva na strukturo.praznine. To pomeni, da se glavne lastnosti kovinskih elementov, povezane z notranjimi lastnostmi, ne upoštevajo pri nitriranih izboljšavah.
Različice metod nitriranja
Pristopi nitriranja se lahko razlikujejo. Običajno se razlikujeta dve glavni metodi glede na pogoje nitriranja kovin. To so lahko metode za izboljšanje površinske odpornosti proti obrabi in trdote, pa tudi za izboljšanje odpornosti proti koroziji. Prva varianta se razlikuje po tem, da se struktura spremeni v ozadju temperature okoli 500 °C. Zmanjšanje nitriranja običajno dosežemo med ionsko obdelavo, ko se s pomočjo anod in katod izvede vzbujanje sijalnega razelektritve. Pri drugi možnosti je legirano jeklo nitrirano. Ta vrsta tehnologije omogoča toplotno obdelavo pri 600-700 °C s trajanjem postopka do 10 ur. V takih primerih lahko obdelavo kombiniramo z mehanskim delovanjem in termično obdelavo materialov v skladu z natančnimi zahtevami za rezultat.
Učinek s plazemskimi ioni
To je metoda nasičenja kovin v vakuumu, ki vsebuje dušik, pri katerem se vzbujajo električni žareči naboji. Stene grelne komore lahko služijo kot anode, neposredno obdelani obdelovanci pa kot katoda. Za poenostavitev nadzora večplastne strukture je dovoljena korekcija tehnološkega procesa. Na primer, značilnosti gostote toka, stopnja vakuuma, pretok dušika, stopnje dodajanja netoprocesni plin itd. V nekaterih modifikacijah plazemsko nitriranje jekla omogoča tudi povezavo argona, metana in vodika. Delno vam to omogoča optimizacijo zunanjih lastnosti jekla, vendar se tehnične spremembe še vedno razlikujejo od polnopravnega legiranja. Glavna razlika je v tem, da se globoke strukturne spremembe in popravki ne izvajajo samo na zunanjih premazih in lupinah izdelka. Ionska obdelava lahko vpliva na celotno deformacijo strukture.
Plinsko nitriranje
Ta način nasičenosti kovinskih izdelkov se izvaja pri temperaturi približno 400 °C. So pa tudi izjeme. Na primer, ognjevzdržna in avstenitna jekla zagotavljajo višjo stopnjo segrevanja - do 1200 ° C. Disociirani amoniak deluje kot glavni medij za nasičenje. Parametre strukturne deformacije je mogoče nadzorovati s postopkom plinskega nitriranja, ki vključuje različne formate obdelave. Najbolj priljubljeni načini so dvo-, tristopenjski formati, pa tudi kombinacija disociiranega amoniaka. Manj pogosto se uporabljajo načini, ki vključujejo uporabo zraka in vodika. Med kontrolnimi parametri, ki določajo nitriranje jekla s kakovostnimi lastnostmi, lahko izpostavimo stopnjo porabe amoniaka, temperaturo, stopnjo disociacije, porabo pomožnih procesnih plinov itd.
zdravljenje z raztopinami elektrolitov
Običajno uporabljena tehnologija nanašanjaanodno ogrevanje. Pravzaprav je to nekakšna elektrokemijsko-termična hitra obdelava jeklenih materialov. Ta metoda temelji na principu uporabe impulznega električnega naboja, ki poteka vzdolž površine obdelovanca, nameščenega v elektrolitskem mediju. Zaradi kombiniranega učinka električnih nabojev na površino kovine in kemičnega okolja se doseže tudi učinek poliranja. S takšno obdelavo lahko ciljni del obravnavamo kot anodo z dovodom pozitivnega potenciala iz električnega toka. Hkrati prostornina katode ne sme biti manjša od prostornine anode. Tu je treba opozoriti na nekatere značilnosti, po katerih se ionsko nitriranje jekel konvergira z elektroliti. Strokovnjaki ugotavljajo predvsem različne načine za nastanek električnih procesov z anodami, ki so med drugim odvisni od povezanih mešanic elektrolitov. To omogoča natančnejšo regulacijo tehničnih in operativnih lastnosti kovinskih surovcev.
katoliško nitriranje
Delovni prostor v tem primeru tvori disociirani amoniak s podporo temperaturnega režima približno 200-400 °C. Glede na začetne lastnosti kovinskega obdelovanca se izbere optimalni način nasičenosti, ki zadostuje za popravljanje obdelovanca. To velja tudi za spremembe parcialnega tlaka amoniaka in vodika. Zahtevana raven disociacije amoniaka se doseže z nadzorom tlaka in volumna dovoda plina. Hkrati pa v nasprotju s klasičnimi metodami plinanasičenosti, katoliško nitriranje jekla omogoča bolj nežne načine obdelave. Običajno se ta tehnologija izvaja v zračnem okolju, ki vsebuje dušik, z žarečim električnim nabojem. Anodno funkcijo opravljajo stene grelne komore, katodno funkcijo pa izdelek.
Proces deformacije strukture
Praktično vse metode zasičenosti površin kovinskih surovcev temeljijo na povezavi temperaturnih učinkov. Druga stvar je, da se lahko dodatno uporabijo električne in plinske metode za popravljanje lastnosti, pri čemer se spremeni ne le zunanja, temveč tudi zunanja struktura materiala. Tehnologi si prizadevajo predvsem za izboljšanje trdnosti ciljnega predmeta in zaščito pred zunanjimi vplivi. Na primer, odpornost proti koroziji je eden od glavnih ciljev nasičenosti, pri kateri se izvaja nitriranje jekla. Struktura kovine po obdelavi z elektroliti in plinastimi mediji je obdarjena z izolacijo, ki lahko prenese naravne mehanske poškodbe. Specifični parametri za spreminjanje strukture so določeni s pogoji za prihodnjo uporabo obdelovanca.
Nitriranje v ozadju alternativnih tehnologij
Poleg tehnike nitriranja lahko zunanjo strukturo kovinskih surovcev spremenimo s tehnologijami cianiranja in karburizacije. Kar zadeva prvo tehnologijo, bolj spominja na klasično legiranje. Razlika tega postopka je dodajanje ogljika aktivnim mešanicam. Ima pomembne lastnosti in cementacijo. Ona tudiomogoča uporabo ogljika, vendar pri povišanih temperaturah - približno 950 ° C. Glavni namen takšne nasičenosti je doseči visoko obratovalno trdoto. Hkrati sta tako naogljičenje kot nitriranje jekla podobna, saj lahko notranja struktura ohranja določeno stopnjo žilavosti. V praksi se taka obdelava uporablja v panogah, kjer morajo obdelovanci vzdržati povečano trenje, mehansko utrujenost, odpornost proti obrabi in druge lastnosti, ki zagotavljajo vzdržljivost materiala.
Prednosti nitriranja
Glavne prednosti tehnologije vključujejo različne načine zasičenosti obdelovanca in vsestranskost uporabe. Površinska obdelava z globino približno 0,2-0,8 mm omogoča tudi ohranitev osnovne strukture kovinskega dela. Je pa veliko odvisno od organizacije procesa, v katerem se izvaja nitriranje jekla in drugih zlitin. Torej je v primerjavi z legiranjem uporaba dušikove obdelave cenejša in jo je mogoče izvesti tudi doma.
Slabosti nitriranja
Metoda je osredotočena na zunanjo oplemenitenost kovinskih površin, kar povzroča omejitev v smislu zaščitnih indikatorjev. Za razliko od obdelave z ogljikom, na primer, nitriranje ne more popraviti notranje strukture obdelovanca za lajšanje stresa. Druga pomanjkljivost je tveganje negativnega vpliva tudi na zunanje zaščitne lastnosti takega izdelka. Po eni strani lahko postopek nitriranja jekla izboljša odpornost proti koroziji inzaščita pred vlago, po drugi strani pa bo zmanjšala tudi gostoto strukture in s tem vplivala na trdnostne lastnosti.
Sklep
Tehnologije obdelave kovin vključujejo široko paleto metod mehanskega in kemičnega delovanja. Nekatere izmed njih so tipične in so izračunane za standardizirano obdarovanje praznin s posebnimi tehničnimi in fizikalnimi metodami. Drugi se osredotočajo na specializirano izpopolnjevanje. V drugo skupino spada nitriranje jekla, ki omogoča skoraj točkovno izpopolnjevanje zunanje površine dela. Ta način modifikacije omogoča istočasno oblikovanje ovire pred zunanjimi negativnimi vplivi, hkrati pa ne spreminja osnove materiala. V praksi so takim operacijam izpostavljeni deli in konstrukcije, ki se uporabljajo v gradbeništvu, strojništvu in izdelavi instrumentov. To še posebej velja za materiale, ki so na začetku izpostavljeni velikim obremenitvam. Vendar pa obstajajo tudi kazalniki moči, ki jih ni mogoče doseči z nitriranjem. V takih primerih se uporablja legiranje z globoko polnoformatno obdelavo strukture materiala. Ima pa tudi svoje pomanjkljivosti v obliki škodljivih tehničnih nečistoč.
