Θεραπεία νιτρίωσης
Νιτρώδη γρανάζια
Η επεξεργασία νιτρίωσης αναφέρεται σε μια διαδικασία χημικής θερμικής επεξεργασίας στην οποία τα άτομα αζώτου διεισδύουν στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας σε ένα συγκεκριμένο μέσο σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Τα νιτρωμένα προϊόντα έχουν εξαιρετική αντοχή στη φθορά, αντοχή στην κόπωση, αντοχή στη διάβρωση και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες.
Εδώ ρίχνουμε μια ματιά στο βίντεο του Netrex, το Netrex εξηγεί πολύ καλά τι είναι το nitriding.
Εισαγωγή στη θεραπεία νιτρίωσης
Τα στοιχεία αλουμινίου, χρωμίου, βαναδίου και μολυβδαινίου σε παραδοσιακά υλικά από κράμα χάλυβα είναι πολύ χρήσιμα για τη νιτρίωση. Όταν αυτά τα στοιχεία έρχονται σε επαφή με τα εκκολαπτόμενα άτομα αζώτου στη θερμοκρασία νιτρίωσης, σχηματίζονται σταθερά νιτρίδια.
Συγκεκριμένα, το στοιχείο μολυβδαινίου όχι μόνο δρα ως στοιχείο για την παραγωγή νιτριδίων αλλά και ως μείωση της ευθραυστότητας που συμβαίνει στη θερμοκρασία νιτρίωσης. Τα στοιχεία σε άλλους κραματοποιημένους χάλυβες, όπως το νικέλιο, ο χαλκός, το πυρίτιο, το μαγγάνιο κ.λπ., δεν συμβάλλουν πολύ στα χαρακτηριστικά νιτρίωσης.
Σε γενικές γραμμές, εάν ο χάλυβας περιέχει ένα ή περισσότερα στοιχεία που σχηματίζουν νιτρίδια, το αποτέλεσμα μετά τη νιτρίωση είναι σχετικά καλό. Μεταξύ αυτών, το αλουμίνιο είναι το ισχυρότερο στοιχείο νιτριδίου και η νιτρίωση με 0,85 έως 1,5% αλουμίνιο έχει τα καλύτερα αποτελέσματα.
Όσον αφορά τον χρώμιο χάλυβα που περιέχει χρώμιο, εάν υπάρχει αρκετή περιεκτικότητα, μπορούν επίσης να επιτευχθούν καλά αποτελέσματα. Αλλά δεν υπάρχει χάλυβας άνθρακα που να περιέχει κράμα επειδή το νιτρωμένο στρώμα είναι πολύ εύθραυστο και εύκολο να αποκολληθεί, επομένως δεν είναι κατάλληλο για νιτρίωση χάλυβα.
Υπάρχουν έξι κοινώς χρησιμοποιούμενοι χάλυβες νιτρίωσης ως εξής:
(1) Χάλυβας χαμηλού κράματος που περιέχει αλουμίνιο (τυποποιημένος νιτρωμένος χάλυβας)
(2) SAE 4100, 4300, 5100, 6100, 8600, 8700, 9800 σειρές χάλυβα μεσαίου κράματος άνθρακα χαμηλού κράματος που περιέχει χρώμιο.
(3) Χάλυβας θερμής εργασίας (που περιέχει περίπου 5% χρώμιο) SAE H11 (SKD-61) H12, H13
(4) Φερριτικός και μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας SAE 400 σειρά
(5) Ωστενιτική σειρά SAE 300 από ανοξείδωτο χάλυβα SAE 300
(6) Σκλήρυνση καθίζησης από ανοξείδωτο χάλυβα 17-4PH, 17-7PH, A-286 κ.λπ.
Ο τυπικός νιτρωμένος χάλυβας που περιέχει αλουμίνιο μπορεί να αποκτήσει υψηλό στρώμα επιφάνειας σκληρότητας και υψηλής αντοχής στη φθορά μετά τη νιτρίωση, αλλά το σκληρυμένο στρώμα είναι επίσης πολύ εύθραυστο. Αντίθετα, ο χάλυβας χαμηλού κράματος που περιέχει χρώμιο έχει χαμηλότερη σκληρότητα, αλλά το σκληρυμένο στρώμα είναι πιο σκληρό και η επιφάνειά του έχει επίσης σημαντική αντοχή στη φθορά και αντοχή στη δέσμη. Επομένως, κατά την επιλογή των υλικών, θα πρέπει να δώσετε προσοχή στα χαρακτηριστικά των υλικών και να αξιοποιήσετε πλήρως τα πλεονεκτήματά τους για να ικανοποιήσετε τις λειτουργίες των εξαρτημάτων. Όσον αφορά τους χάλυβες εργαλείων όπως οι H11 (SKD61) D2 (SKD-11), έχουν υψηλή επιφανειακή σκληρότητα και υψηλή αντοχή πυρήνα.
Επίδραση
Αυξήστε την αντοχή στη φθορά, τη σκληρότητα της επιφάνειας, το όριο κόπωσης και την αντοχή στη διάβρωση των χαλύβδινων τμημάτων.
Τεχνική διαδικασία
Επιφανειακός καθαρισμός εξαρτημάτων πριν από τη νιτρίωση
Τα περισσότερα μέρη μπορούν να νιτρωθούν αμέσως μετά την απολίπανση με απολίπανση αερίου. Ορισμένα εξαρτήματα πρέπει επίσης να καθαριστούν με βενζίνη, αλλά εάν η τελική μέθοδος επεξεργασίας πριν από τη νιτρίωση χρησιμοποιεί στίλβωση, λείανση, στίλβωση κ.λπ., μπορεί να παράγει ένα επιφανειακό στρώμα που εμποδίζει τη νιτρίωση, με αποτέλεσμα την ανομοιογενή ή ανομοιόμορφη νιτρίωση μετά τη νιτρίωση.
Παρουσιάστηκαν ελαττώματα όπως κάμψη. Αυτή τη στιγμή, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί μία από τις ακόλουθες δύο μεθόδους για την αφαίρεση του επιφανειακού στρώματος. Η πρώτη μέθοδος χρησιμοποιεί πρώτα αέριο για την απομάκρυνση του πετρελαίου πριν από τη νιτρίωση. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε σκόνη αλουμίνας για να αμμοβολήσετε την επιφάνεια (λειαντικός καθαρισμός). Η δεύτερη μέθοδος είναι η εφαρμογή φωσφορικής επικάλυψης στην επιφάνεια.
Αέρας εξαγωγής κλιβάνου νιτρίωσης
Τοποθετήστε τα επεξεργασμένα μέρη στον κλίβανο νιτρίωσης και σφραγίστε το κάλυμμα του κλιβάνου για να ζεσταθεί, αλλά πριν από τη θέρμανση στους 150 ° C, ο κλίβανος πρέπει να εξαντληθεί. Η κύρια λειτουργία του κλιβάνου είναι να αποτρέψει την επαφή εκρηκτικού αερίου με τον αέρα όταν η αμμωνία αποσυντίθεται και να αποτρέψει την οξείδωση της επιφάνειας του επεξεργασμένου αντικειμένου και του στηρίγματος.
Το αέριο που χρησιμοποιείται είναι αμμωνία και άζωτο. Τα βασικά στοιχεία για την απομάκρυνση του αέρα στον κλίβανο είναι τα εξής:
(1)Μετά την εγκατάσταση των προς επεξεργασία εξαρτημάτων, το κάλυμμα της καμίνου σφραγίζεται και αρχίζει το αέριο άνυδρης αμμωνίας και ο ρυθμός ροής είναι όσο το δυνατόν υψηλότερος.
(2)Ρυθμίστε τον αυτόματο έλεγχο θερμοκρασίας του κλιβάνου θέρμανσης στους 150 °C και ξεκινήστε τη θέρμανση (σημειώστε ότι η θερμοκρασία του κλιβάνου δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 150 °C).
(3)Όταν ο αέρας στην κάμινο απομακρύνεται σε λιγότερο από 10% ή τα καυσαέρια περιέχουν περισσότερο από 90% NH3, τότε η θερμοκρασία της καμίνου αυξάνεται στη θερμοκρασία νιτρίωσης.
Ρυθμός αποσύνθεσης αμμωνίας
Η νιτρίωση πραγματοποιείται με επαφή με άλλα στοιχεία κράματος με εκκολαπτόμενο άζωτο, αλλά η παραγωγή εκκολαπτόμενου αζώτου είναι ότι ο ίδιος ο χάλυβας γίνεται καταλύτης όταν το αέριο αμμωνίας έρχεται σε επαφή με τον θερμαινόμενο χάλυβα για να προωθήσει την αποσύνθεση της αμμωνίας.
Αν και η νιτρίωση μπορεί να πραγματοποιηθεί υπό αμμωνία με διάφορους ρυθμούς αποσύνθεσης, ο ρυθμός αποσύνθεσης είναι γενικά 15-30% και το πάχος που απαιτείται για τη νιτρίωση διατηρείται για τουλάχιστον 4-10 ώρες και η θερμοκρασία επεξεργασίας διατηρείται σε περίπου 520 ° C .
Δροσιστείτε
Οι περισσότεροι βιομηχανικοί κλίβανοι νιτρίωσης διαθέτουν εναλλάκτες θερμότητας για να ψύχουν γρήγορα τον κλίβανο θέρμανσης και τα επεξεργασμένα μέρη μετά την ολοκλήρωση των εργασιών νιτρίωσης. Δηλαδή, μετά την ολοκλήρωση της νιτρίωσης, η ισχύς θέρμανσης απενεργοποιείται για να μειωθεί η θερμοκρασία του κλιβάνου κατά περίπου 50 ° C και στη συνέχεια ο ρυθμός ροής αμμωνίας διπλασιάζεται και ξεκινά ο εναλλάκτης θερμότητας.
Αυτή τη στιγμή, προσέξτε να παρατηρήσετε εάν υπάρχουν φυσαλίδες που ξεχειλίζουν στη γυάλινη φιάλη που συνδέεται με το σωλήνα εξάτμισης για να επιβεβαιώσετε τη θετική πίεση στον κλίβανο. Αφού το αέριο αμμωνίας που εισάγεται στον κλίβανο γίνει σταθερό, ο ρυθμός ροής της αμμωνίας μπορεί να μειωθεί μέχρι να διατηρηθεί η θετική πίεση στον κλίβανο.
Όταν η θερμοκρασία της καμίνου πέσει κάτω από τους 150°C, το κάλυμμα της καμίνου μπορεί να ανοίξει μετά την εισαγωγή αέρα ή αζώτου χρησιμοποιώντας τη μέθοδο απομάκρυνσης του αερίου στην κάμινο, όπως περιγράφεται παραπάνω.
Νιτρίωση αερίου
Η νιτρίωση αερίου δημοσιεύθηκε από τη γερμανική AF το 1923. Το τεμάχιο εργασίας τοποθετήθηκε σε κλίβανο και το αέριο NH3 τροφοδοτήθηκε απευθείας στον κλίβανο νιτρίωσης στους 500-550 ° C και διατηρήθηκε για 20-100 ώρες για να αποσυντεθεί το αέριο NH3 σε ατομική κατάσταση.
Η επεξεργασία νιτρίωσης με αέριο (Ν) και (Η) αέριο είναι ο κύριος σκοπός της παραγωγής ενός ανθεκτικού στη φθορά και ανθεκτικού στη διάβρωση σύνθετου στρώματος στην επιφάνεια του χάλυβα. Το πάχος του είναι περίπου 0,02 ~ 0,02m / m, και η φύση του είναι εξαιρετικά σκληρή Hv 1000 ~ 1200, και εξαιρετικά εύθραυστη. Ο ρυθμός αποσύνθεσης του NH3 ποικίλλει ανάλογα με τον ρυθμό ροής και τη θερμοκρασία.
Όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός ροής, τόσο χαμηλότερος είναι ο ρυθμός αποσύνθεσης, τόσο μικρότερος είναι ο ρυθμός ροής, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός αποσύνθεσης και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός αποσύνθεσης. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χαμηλότερος είναι ο ρυθμός αποσύνθεσης. Το αέριο NH3 υφίσταται θερμική αποσύνθεση στους 570 °C ως εξής:
NH3 →〔Ν〕Φε + 3/2 Η2
Το αποσυντιθέμενο Ν στη συνέχεια διαχέεται στην επιφάνεια του χάλυβα για να σχηματιστεί. Φάση Fe2-3N νιτρίωση αερίου, το γενικό μειονέκτημα είναι ότι το σκληρυμένο στρώμα είναι λεπτό και ο χρόνος νιτρίωσης είναι μεγάλος.
Η νιτρίωση αερίου έχει χαμηλή απόδοση λόγω της αποσύνθεσης του NH3 για νιτρίωση, επομένως είναι γενικά σταθερή για την επιλογή χαλύβων κατάλληλων για νιτρίωση, όπως η συγκράτηση Al, Cr, Mo και άλλων στοιχείων νιτρίωσης, διαφορετικά η αζωρίδωση δεν θα είναι δυνατή.
Γενικά, χρησιμοποιούνται JIS και SACM1. Τα νέα JIS, SACM645 και SKD61 ονομάζονται επίσης σβέση και σκλήρυνση με θεραπεία ενδυνάμωσης και σκλήρυνσης. Επειδή τα Al, Cr, Mo κ.λπ., είναι όλα τα στοιχεία που αυξάνουν τη θερμοκρασία του σημείου μετασχηματισμού, η θερμοκρασία σβέσης είναι υψηλότερη και η θερμοκρασία σκλήρυνσης είναι επίσης υψηλότερη από αυτή των συνηθισμένων δομικών χαλύβων κραμάτων. Η ευθραυστότητα της σκλήρυνσης εμφανίζεται κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας θέρμανσης στη θερμοκρασία νιτρίωσης, οπότε η θεραπεία σβέσης και σκλήρυνσης εφαρμόζεται εκ των προτέρων.
NH3 νιτρίωση αερίου, επειδή η επιφάνεια είναι τραχιά, σκληρή και εύθραυστη λόγω του μεγάλου χρόνου, δεν είναι εύκολο να αλεσθεί και ο μεγάλος χρόνος δεν είναι οικονομικός. Χρησιμοποιείται για τη νιτρίωση του σωλήνα τροφοδοσίας και της βιδωτής ράβδου της πλαστικής μηχανής χύτευσης με έγχυση.
Υγρή νιτρίωση
Η κύρια διαφορά της υγρής νιτροκαρβουρίωσης είναι ότι υπάρχει φάση Fe3Nε στο νιτριδωμένο στρώμα, η φάση Fe4Nr υπάρχει αλλά όχι το νιτρίδιο φάσης Fe2Nξ. Η ένωση φάσης ξ είναι σκληρή και εύθραυστη στη διαδικασία νιτρίωσης, η οποία είναι φτωχή σε σκληρότητα και υγρή νιτροκαρβίωση Η μέθοδος είναι να αφαιρέσετε τη σκουριά, να απολιπάνετε, να προθερμάνετε το τεμάχιο εργασίας και να το τοποθετήσετε σε ένα χωνευτήριο νιτρίωσης.
Το χωνευτήριο είναι κατασκευασμένο από TF-1 ως κύριο άλας και θερμαίνεται στους 560 ~ 600 ° C για αρκετά λεπτά έως αρκετές ώρες. , Το βάθος του στρώματος νιτρίωσης προσδιορίζεται ανάλογα με το μέγεθος του εξωτερικού φορτίου στο τεμάχιο εργασίας. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, ένας σωλήνας αέρα πρέπει να εισάγεται στο κάτω μέρος του χωνευτηρίου για να αποσυντεθεί μια ορισμένη ποσότητα παράγοντα νιτρίωσης αέρα σε CN ή CNO, ο οποίος θα διεισδύσει και θα διαχυθεί στην επιφάνεια εργασίας, έτσι ώστε η εξωτερική ένωση της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας να είναι 8-9% wt N και μια μικρή ποσότητα C και το στρώμα διάχυσης.
Τα άτομα αζώτου διαχέονται στη βάση α-Fe για να κάνουν το χάλυβα πιο ανθεκτικό στην κόπωση. Κατά τη διάρκεια της περιόδου νιτρίωσης, λόγω της αποσύνθεσης και της κατανάλωσης CNO, Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να ελέγχεται συνεχώς η σύνθεση του άλατος σε 6-8 ώρες επεξεργασίας προκειμένου να ρυθμιστεί ο όγκος του αέρα ή να προστεθεί νέο αλάτι.
Το υλικό που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία υγρής μαλακής νιτρίωσης είναι μέταλλο σιδήρου. Η επιφανειακή σκληρότητα μετά τη νιτρίωση είναι υψηλότερη εάν η σκληρότητα της επιφάνειας περιέχει Al, Cr, Mo, Ti και όσο περισσότερη περιεκτικότητα σε χρυσό, τόσο πιο ρηχό είναι το βάθος νιτρίωσης, όπως ο χάλυβας άνθρακα Hv 350 ~ 650, ο ανοξείδωτος χάλυβας Hv 1000 ~ 1200, ο νιτρωμένος χάλυβας Hv 800 ~ 1100.
Η υγρή νιτροκαρβίωση είναι κατάλληλη για εξαρτήματα αυτοκινήτων ανθεκτικά στη φθορά και ανθεκτικά στην κόπωση, ραπτομηχανές, φωτογραφικές μηχανές κ.λπ., όπως επεξεργασία επένδυσης κυλίνδρων, επεξεργασία βαλβίδων, επεξεργασία εμβολοφόρων βαρελιών και μη παραμορφώσιμα καλούπια. Οι χώρες που χρησιμοποιούν υγρή νιτροκαρβίωση περιλαμβάνουν τις χώρες της Δυτικής Ευρώπης, τις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Σοβιετική Ένωση και την Ιαπωνία.
Ιονική νιτρίωση
Αυτή η μέθοδος είναι να τοποθετήσετε ένα τεμάχιο εργασίας σε έναν κλίβανο νιτρίωσης, να κενούτε τον κλίβανο σε 10-2 ~ 10-3 Torr (mmHg) εκ των προτέρων, στη συνέχεια να εισαγάγετε αέριο N2 ή N2 + H2 μικτό αέριο και να ρυθμίσετε τον κλίβανο ώστε να φτάσει το 1 ~ 10 Torr, να συνδέσετε το σώμα του κλιβάνου στην άνοδο, το τεμάχιο εργασίας στην κάθοδο και να εφαρμόσετε εκατοντάδες βολτ τάσης DC μεταξύ των δύο πόλων.
Αυτή τη στιγμή, το αέριο N2 στον κλίβανο θα εκκενωθεί έντονα σε θετικά ιόντα και θα μετακινηθεί στην επιφάνεια εργασίας. Η τάση πέφτει απότομα, προκαλώντας τα θετικά ιόντα να βυθιστούν στην επιφάνεια της καθόδου με μεγάλη ταχύτητα, μετατρέποντας την κινητική ενέργεια σε ενέργεια αερίου, έτσι ώστε η θερμοκρασία της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας να μπορεί να αυξηθεί, λόγω της επίδρασης των ιόντων αζώτου, η επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας πιτσιλίζεται με Fe.CO και άλλα στοιχεία για να συνδυαστεί με ιόντα αζώτου. FeN, ως αποτέλεσμα, το νιτρίδιο του σιδήρου προσροφάται σταδιακά στο τεμάχιο εργασίας για να παράγει νιτρίωση.
Η νιτρίωση ιόντων χρησιμοποιεί βασικά άζωτο, αλλά εάν προστεθεί αέριο υδρογονανθράκων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μαλακή νιτρίωση ιόντων, αλλά γενικά ονομάζεται άζωτο ιόντων Χημική επεξεργασία, η συγκέντρωση αζώτου στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας την αναλογία μερικής πίεσης του μικτού αερίου (N2 + H2) που γεμίζεται στον κλίβανο.
Όταν καθαρή νιτρίωση ιόντων, μια μονοφασική δομή r′ (Fe4N) στην επιφάνεια εργασίας περιέχει περιεκτικότητα σε Ν Στα 5,7 έως 6,1% wt, το πάχος του στρώματος είναι εντός 10μm. Το σύνθετο στρώμα είναι ισχυρό και όχι πορώδες και δεν είναι εύκολο να πέσει. Επειδή το νιτρίδιο του σιδήρου απορροφάται συνεχώς από το τεμάχιο εργασίας και διαχέεται στο εσωτερικό, η δομή από την επιφάνεια προς το εσωτερικό είναι FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N αλλαγές στη σειρά, το μονοφασικό ε (Fe3N) περιέχει 5,7-11,0% wt του N και το μονοφασικό ξ (Fe2N) περιέχει 11,0-11,35% wt.
Η νιτρίωση ιόντων παράγει πρώτα τη φάση r και στη συνέχεια προσθέτει Στην περίπτωση του υδρόκαρβιου καρβιδίου, του σύνθετου στρώματος και του στρώματος διάχυσης που αλλάζουν στη φάση έψιλον, η αύξηση του στρώματος διάχυσης συμβάλλει πολύ στην αύξηση της αντοχής στην κόπωση. Η διαβρωσιμότητα είναι καλύτερη σε ε φάση.
Ο βαθμός θεραπείας νιτρίωσης ιόντων μπορεί να ξεκινήσει από 350 °C. Ο χρόνος επεξεργασίας μπορεί να είναι αρκετά λεπτά ή ακόμα και μεγάλος χρόνος λαμβάνοντας υπόψη το υλικό και τις σχετικές μηχανικές του ιδιότητες. Αυτή η μέθοδος είναι η ίδια με την προηγούμενη επεξεργασία νιτρίωσης χρησιμοποιώντας τη μέθοδο θερμικής αποσύνθεσης. Η μέθοδος είναι διαφορετική. Επειδή αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί υψηλή ενέργεια ιόντων, υλικά όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, το τιτάνιο, το κοβάλτιο κ.λπ., τα οποία θεωρήθηκαν δύσκολο να υποβληθούν σε επεξεργασία στο παρελθόν, μπορούν επίσης εύκολα να υποβληθούν σε επεξεργασία με εξαιρετική επιφανειακή σκλήρυνση.
Έχετε κάποιες συγκεκριμένες ερωτήσεις σχετικά με τοΥπηρεσίες κατεργασίας?Επικοινωνήστε με τον Γιόγκι!Οι μηχανικοί πωλήσεών μας θα συνεργαστούν μαζί σας από την αρχή μέχρι το τέλος για να διασφαλίσουν ότι το έργο σας θα ολοκληρωθεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις σας.
ΕπίσηςΓιόγκιείναι επαγγελματίας κατασκευαστής γιαΕξοπλισμός εξόρυξης,CNC ΕργαλειομηχανέςκαιΕξαρτήματα μηχανημάτωνγια πάνω από 20 χρόνια.
