Znanje - Sanxin

Metalne komponente često zahtijevaju površinsku obradu kako bi zadovoljile zahtjeve radnih uvjeta. Nitriranje je proces u kojem se dušik difundira u površinu čelika kako bi se formirao otvrdnuti sloj bogat dušikom. To se postiže korištenjem aktivnih dušikovih atoma proizvedenih razgradnjom amonijaka na određenoj temperaturi (obično 500-600 ℃) da prodru i difundiraju u površinski sloj čelika, tvoreći legure željeza i dušika, čime se mijenjaju mehanička svojstva površine čelika, kao što je povećanje otpornosti na trošenje, povećanje tvrdoće i poboljšanje otpornosti na koroziju. Načelo je da se pri određenoj temperaturi medij aktivira za proizvodnju atoma dušika koji prodiru u površinski sloj izratka, tvoreći različite strukture sastava s Fe i elementima legure u kontinuiranoj dubini blizu površine, mijenjajući tvrdoću, toplinsku stabilnost i gustoću površinskog sloja. Međutim, budući da učinak procesa nitriranja nije vidljiv golim okom i gotovi dijelovi se ne mogu uništiti, potrebno je unaprijed provesti inspekcije kvalitete na uzorcima nitriranja pod različitim uvjetima procesa.

 

Karakteristike nitriranog sloja:

Povećajte tvrdoću površine: Proces nitriranja može stvoriti tvrdi sloj nitrida na metalnoj površini, značajno poboljšavajući otpornost na trošenje i ogrebotine komponenti.

Poboljšajte učinak umora: Nitridni sloj može smanjiti koncentraciju površinskog naprezanja, čime se povećava otpornost komponenti na zamor i produljuje njihov radni vijek.

Povećajte otpornost na koroziju: Nitridni sloj pruža dodatni zaštitni sloj, smanjujući kontakt između metala i korozivnog medija i poboljšavajući otpornost komponenti na koroziju.

Smanjite deformacije: Budući da postupak nitriranja ne zahtijeva brzo hlađenje ili kaljenje, može smanjiti deformaciju komponenti i održati stabilnost dimenzija.

Niža temperatura: Nitriranje se obično provodi na relativno niskim temperaturama (500-600°C), koje su niže od tradicionalnih temperatura toplinske obrade, što pomaže u smanjenju potrošnje energije i troškova opreme.

Ekološki prihvatljivo: Proces nitriranja koristi plin amonijak, a produkti razgradnje, dušik i vodik, ekološki su prihvatljivi i ne proizvode štetne emisije.

Širok raspon primjene: Nitriranje je primjenjivo na različite metalne materijale, uključujući ugljični čelik, legirani čelik, nehrđajući čelik, lijevano željezo itd., te je prikladno za različite industrijske primjene.

Upravljivost procesa: Proces nitriranja može kontrolirati dubinu i sastav nitridnog sloja podešavanjem parametara kao što su brzina protoka amonijaka, temperatura, vrijeme i tlak kako bi se zadovoljili različiti zahtjevi performansi.

Jednolika površinska obrada: Nitriranje može formirati jednoličan sloj nitrida na cijeloj površini komponenti, uključujući složene geometrije i teško dostupna područja.

Poboljšajte učinak protiv žučenja: Sloj nitrida može smanjiti izravan kontakt metala s metalom, smanjujući mogućnost habanja i prianjanja, što ga čini prikladnim za primjene koje zahtijevaju smanjeno trenje i trošenje.

Poboljšajte učinak podmazivanja: Nitridni sloj može poboljšati učinkovitost podmazivanja komponenti, smanjujući trenje i trošenje, te je prikladan za komponente koje zahtijevaju dugotrajno podmazivanje.

Povećajte toplinsku otpornost: Neki nitridni slojevi (kao što je silicijev nitrid) imaju izvrsnu otpornost na visoke temperature i prikladni su za komponente koje rade u okruženjima s visokim temperaturama.

 

Metode procjene nitriranih slojeva:

1) Dubina sloja nitriranja

Metoda tvrdoće: Na poprečnom presjeku mjerite Vickersovu tvrdoću s površine i iznutra dok se ne postigne okomita udaljenost na kojoj je tvrdoća 50HV veća od osnovnog materijala. Ova udaljenost je dubina nitriranog sloja.

Metalografska metoda: izrežite nitrirani uzorak, pripremite uzorak poprečnog presjeka, provedite metalografsko jetkanje s 4%-tnim alkoholom nitratne kiseline te promatrajte i mjerite pod metalografskim mikroskopom.

2) Tvrdoća nitriranja

Tvrdoća površine nitriranih uzoraka izmjerena je uređajem za mjerenje tvrdoće pri malom opterećenju; tvrdoća poprečnog presjeka nitriranih uzoraka izmjerena je mikro-Vickersovim uređajem za mjerenje tvrdoće.

3) Struktura probijenog sloja

Metalografska metoda: Nitrirana slojna struktura je relativno složena, sa složenim slojevima i difuzijskim slojevima (spojevi dušik-željezo/legura različitog sastava). Morfologija i raspodjela nitrida značajno utječu na krtost nitriranja i čvrstoću lijepljenja. Ocjena se može dati u odnosu na "GB/T 11354-2005 Čelični dijelovi - Određivanje dubine sloja nitriranja i ispitivanje metalografske strukture".

4) Preostalo naprezanje

Ispitivanje zaostalog naprezanja rendgenskom difrakcijom: obrada nitriranjem mijenja sastav strukture blizu površine i uvodi zaostalo tlačno naprezanje, što je vrlo korisno za povećanje čvrstoće obradaka na zamor (vratila, zupčanici itd.). Za dijelove kojima je cilj poboljšati otpornost na trošenje i čvrstoću na zamor, kvalitativno i kvantitativno otkrivanje zaostalog naprezanja na nitriranoj površini pomaže u odabiru optimiziranih uvjeta procesa.

Ako imate bilo kakvih pitanja ili zahtjeva za razvoj proizvoda ili za poboljšanje vašeg opskrbnog lanca, slobodno nas kontaktirajte na info@castings-forging.com