Οι τεχνολογίες νιτροποίησης βασίζονται στην αλλαγή της δομής της επιφάνειας ενός μεταλλικού προϊόντος. Αυτό το σύνολο λειτουργιών απαιτείται για να προσδώσει στο αντικείμενο-στόχο προστατευτικά χαρακτηριστικά. Ωστόσο, δεν είναι μόνο οι φυσικές ιδιότητες που αυξάνουν τη νιτρίωση του χάλυβα στο σπίτι, όπου δεν υπάρχουν ευκαιρίες για πιο ριζικά μέτρα για να προσδώσουν βελτιωμένα χαρακτηριστικά στο τεμάχιο εργασίας.
Γενικές πληροφορίες σχετικά με την τεχνολογία εναζώτωσης
Η ανάγκη για νιτρίωση καθορίζεται από τη διατήρηση των χαρακτηριστικών που επιτρέπουν την παροχή προϊόντων με ιδιότητες υψηλής ποιότητας. Το κύριο μερίδιο των τεχνικών εναζώτου πραγματοποιείται σύμφωνα με τις απαιτήσεις για θερμική επεξεργασία εξαρτημάτων. Συγκεκριμένα, η τεχνολογία λείανσης είναι ευρέως διαδεδομένη, χάρη στην οποία οι ειδικοί μπορούν να προσαρμόσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις παραμέτρους του μετάλλου. Επιπλέον, επιτρέπεται η προστασία περιοχών που δεν υπόκεινται σε νιτρίωση. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί επίστρωση με λεπτές στρώσεις κασσίτερου μέσω γαλβανικής τεχνικής. Σε σύγκριση με βαθύτερες μεθόδους δομικής βελτίωσης των χαρακτηριστικών του μετάλλου, η νιτρίωση είναι ο κορεσμός του επιφανειακού στρώματος του χάλυβα, ο οποίος επηρεάζει τη δομή σε μικρότερο βαθμό.κενά. Δηλαδή, οι κύριες ιδιότητες των μεταλλικών στοιχείων που σχετίζονται με τα εσωτερικά χαρακτηριστικά δεν λαμβάνονται υπόψη στις βελτιώσεις με νιτρίωση.
Ποικιλίες μεθόδων εναζώτου
Οι προσεγγίσεις εναζώτου μπορεί να διαφέρουν. Συνήθως, διακρίνονται δύο κύριες μέθοδοι ανάλογα με τις συνθήκες εναζώτου μετάλλου. Αυτές μπορεί να είναι μέθοδοι για τη βελτίωση της αντοχής στη φθορά και της σκληρότητας της επιφάνειας, καθώς και για τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση. Η πρώτη παραλλαγή διαφέρει στο ότι η δομή αλλάζει σε φόντο θερμοκρασίας περίπου 500 °C. Η μείωση της νιτρίδωσης συνήθως επιτυγχάνεται κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας ιόντων, όταν η διέγερση εκκένωσης πυράκτωσης πραγματοποιείται μέσω ανοδίων και καθόδων. Στη δεύτερη επιλογή, ο κραματοποιημένος χάλυβας νιτρώνεται. Αυτός ο τύπος τεχνολογίας παρέχει θερμική επεξεργασία στους 600-700 °C με διάρκεια διαδικασίας έως και 10 ώρες. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η επεξεργασία μπορεί να συνδυαστεί με μηχανική δράση και θερμικό φινίρισμα υλικών, σύμφωνα με τις ακριβείς απαιτήσεις για το αποτέλεσμα.
Επίδραση με ιόντα πλάσματος
Αυτή είναι μια μέθοδος κορεσμού μετάλλων σε κενό που περιέχει άζωτο, στο οποίο διεγείρονται τα ηλεκτρικά φορτία πυράκτωσης. Τα τοιχώματα του θαλάμου θέρμανσης μπορούν να χρησιμεύσουν ως άνοδοι, ενώ τα άμεσα επεξεργασμένα τεμάχια λειτουργούν ως κάθοδος. Προκειμένου να απλοποιηθεί ο έλεγχος της πολυεπίπεδης δομής, επιτρέπεται η διόρθωση της τεχνολογικής διαδικασίας. Για παράδειγμα, τα χαρακτηριστικά πυκνότητας ρεύματος, ο βαθμός κενού, ο ρυθμός ροής αζώτου, τα επίπεδα προσθήκης καθαρούαέριο διεργασίας, κ.λπ. Σε ορισμένες τροποποιήσεις, η νιτρίωση πλάσματος του χάλυβα προβλέπει επίσης τη σύνδεση αργού, μεθανίου και υδρογόνου. Εν μέρει, αυτό σας επιτρέπει να βελτιστοποιήσετε τα εξωτερικά χαρακτηριστικά του χάλυβα, αλλά οι τεχνικές αλλαγές εξακολουθούν να διαφέρουν από το πλήρες κράμα. Η κύρια διαφορά είναι ότι γίνονται βαθιές δομικές αλλαγές και διορθώσεις όχι μόνο στις εξωτερικές επιστρώσεις και τα κελύφη του προϊόντος. Η ιοντική επεξεργασία μπορεί να επηρεάσει τη συνολική παραμόρφωση της δομής.
Νίτρωση αερίου
Αυτή η μέθοδος κορεσμού μεταλλικών προϊόντων πραγματοποιείται σε επίπεδο θερμοκρασίας περίπου 400 °C. Υπάρχουν όμως και εξαιρέσεις. Για παράδειγμα, οι πυρίμαχοι και οι ωστενιτικοί χάλυβες παρέχουν υψηλότερο επίπεδο θέρμανσης - έως και 1200 ° C. Η διάσπαση αμμωνία δρα ως το κύριο μέσο κορεσμού. Οι παράμετροι δομικής παραμόρφωσης μπορούν να ελεγχθούν μέσω της διαδικασίας εναζώτου αερίου, η οποία περιλαμβάνει διαφορετικές μορφές επεξεργασίας. Οι πιο δημοφιλείς τρόποι λειτουργίας είναι μορφές δύο, τριών σταδίων, καθώς και ένας συνδυασμός διάσπασης αμμωνίας. Οι τρόποι που περιλαμβάνουν τη χρήση αέρα και υδρογόνου χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά. Μεταξύ των παραμέτρων ελέγχου που καθορίζουν τη νιτρίωση του χάλυβα με βάση τα ποιοτικά χαρακτηριστικά, μπορεί κανείς να ξεχωρίσει το επίπεδο κατανάλωσης αμμωνίας, τη θερμοκρασία, τον βαθμό διάστασης, την κατανάλωση των βοηθητικών αερίων διεργασίας κ.λπ.
Θεραπεία με διαλύματα ηλεκτρολυτών
Συνήθως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία εφαρμογώνθέρμανση ανόδου. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για ένα είδος ηλεκτροχημικής-θερμικής επεξεργασίας υψηλής ταχύτητας υλικών χάλυβα. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στην αρχή της χρήσης ενός παλμικού ηλεκτρικού φορτίου που διέρχεται κατά μήκος της επιφάνειας ενός τεμαχίου εργασίας που τοποθετείται σε ένα μέσο ηλεκτρολύτη. Λόγω της συνδυασμένης επίδρασης των φορτίων ηλεκτρικής ενέργειας στην επιφάνεια του μετάλλου και στο χημικό περιβάλλον, επιτυγχάνεται επίσης ένα αποτέλεσμα στίλβωσης. Με μια τέτοια επεξεργασία, το τμήμα στόχο μπορεί να θεωρηθεί ως άνοδος με παροχή θετικού δυναμικού από ηλεκτρικό ρεύμα. Ταυτόχρονα, ο όγκος της καθόδου δεν πρέπει να είναι μικρότερος από τον όγκο της ανόδου. Εδώ είναι απαραίτητο να σημειωθούν ορισμένα χαρακτηριστικά σύμφωνα με τα οποία η νιτρίωση ιόντων των χάλυβων συγκλίνει με τους ηλεκτρολύτες. Ειδικότερα, οι ειδικοί σημειώνουν μια ποικιλία τρόπων σχηματισμού ηλεκτρικών διεργασιών με άνοδους, οι οποίοι, μεταξύ άλλων, εξαρτώνται από τα συνδεδεμένα μείγματα ηλεκτρολυτών. Αυτό καθιστά δυνατή την ακριβέστερη ρύθμιση των τεχνικών και λειτουργικών ιδιοτήτων των μεταλλικών τεμαχίων.
Catholic Nitriding
Ο χώρος εργασίας σε αυτή την περίπτωση σχηματίζεται από διάσπαση αμμωνία με την υποστήριξη ενός καθεστώτος θερμοκρασίας περίπου 200-400 °C. Ανάλογα με τις αρχικές ιδιότητες του μεταλλικού τεμαχίου, επιλέγεται η βέλτιστη λειτουργία κορεσμού, επαρκής για τη διόρθωση του τεμαχίου εργασίας. Αυτό ισχύει επίσης για αλλαγές στη μερική πίεση της αμμωνίας και του υδρογόνου. Το απαιτούμενο επίπεδο διάστασης αμμωνίας επιτυγχάνεται με τον έλεγχο της πίεσης και των όγκων της παροχής αερίου. Ταυτόχρονα, σε αντίθεση με τις κλασικές μεθόδους αερίουκορεσμός, η καθολική νιτρίωση του χάλυβα παρέχει πιο ήπιους τρόπους επεξεργασίας. Συνήθως, αυτή η τεχνολογία εφαρμόζεται σε περιβάλλον αέρα που περιέχει άζωτο με λαμπερό ηλεκτρικό φορτίο. Η λειτουργία ανόδου εκτελείται από τα τοιχώματα του θαλάμου θέρμανσης και η λειτουργία καθόδου εκτελείται από το προϊόν.
Διαδικασία παραμόρφωσης δομής
Πρακτικά όλες οι μέθοδοι κορεσμού των επιφανειών των μεταλλικών τεμαχίων βασίζονται στη σύνδεση των φαινομένων θερμοκρασίας. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν επιπλέον ηλεκτρικές και αέριες μέθοδοι για τη διόρθωση των χαρακτηριστικών, αλλάζοντας όχι μόνο την εξωτερική, αλλά και την εξωτερική δομή του υλικού. Κυρίως, οι τεχνολόγοι επιδιώκουν να βελτιώσουν τις ιδιότητες αντοχής του αντικειμένου στόχου και την προστασία από εξωτερικές επιρροές. Για παράδειγμα, η αντίσταση στη διάβρωση είναι ένας από τους κύριους στόχους του κορεσμού, στον οποίο πραγματοποιείται η νιτρίωση του χάλυβα. Η δομή του μετάλλου μετά την επεξεργασία με ηλεκτρολύτες και αέρια μέσα είναι προικισμένη με μόνωση που μπορεί να αντέξει τις φυσικές μηχανικές βλάβες. Οι συγκεκριμένες παράμετροι για την αλλαγή της δομής καθορίζονται από τις συνθήκες για τη μελλοντική χρήση του τεμαχίου εργασίας.
Ανιτροποίηση στο πλαίσιο των εναλλακτικών τεχνολογιών
Μαζί με την τεχνική της νιτρίδωσης, η εξωτερική δομή των μεταλλικών τεμαχίων μπορεί να αλλάξει με τεχνολογίες κυανίωσης και ενανθράκωσης. Όσο για την πρώτη τεχνολογία, θυμίζει περισσότερο κλασικό κράμα. Η διαφορά αυτής της διαδικασίας είναι η προσθήκη άνθρακα στα ενεργά μείγματα. Έχει σημαντικά χαρακτηριστικά και τσιμεντοποίηση. Αυτή επίσηςεπιτρέπει τη χρήση άνθρακα, αλλά σε υψηλές θερμοκρασίες - περίπου 950 ° C. Ο κύριος σκοπός αυτού του κορεσμού είναι η επίτευξη υψηλής λειτουργικής σκληρότητας. Ταυτόχρονα, τόσο η ενανθράκωση όσο και η νιτρίωση του χάλυβα είναι παρόμοια καθώς η εσωτερική δομή μπορεί να διατηρήσει έναν ορισμένο βαθμό σκληρότητας. Στην πράξη, τέτοια επεξεργασία χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες όπου τα κατεργαζόμενα τεμάχια πρέπει να αντέχουν την αυξημένη τριβή, τη μηχανική κόπωση, την αντοχή στη φθορά και άλλες ιδιότητες που διασφαλίζουν την ανθεκτικότητα του υλικού.
Οφέλη από την εναζώτωση
Τα κύρια πλεονεκτήματα της τεχνολογίας περιλαμβάνουν μια ποικιλία τρόπων κορεσμού του τεμαχίου εργασίας και την ευελιξία της εφαρμογής. Η επεξεργασία επιφάνειας με βάθος περίπου 0,2-0,8 mm καθιστά επίσης δυνατή τη διατήρηση της βασικής δομής του μεταλλικού τμήματος. Ωστόσο, πολλά εξαρτώνται από την οργάνωση της διαδικασίας κατά την οποία εκτελείται η νιτρίωση του χάλυβα και άλλων κραμάτων. Έτσι, σε σύγκριση με το κράμα, η χρήση της επεξεργασίας με άζωτο είναι λιγότερο δαπανηρή και μπορεί να γίνει ακόμη και στο σπίτι.
Μειονεκτήματα της νιτροποίησης
Η μέθοδος επικεντρώνεται στην εξωτερική τελειοποίηση μεταλλικών επιφανειών, γεγονός που προκαλεί περιορισμό όσον αφορά τους προστατευτικούς δείκτες. Σε αντίθεση με την επεξεργασία άνθρακα, για παράδειγμα, η νιτρίωση δεν μπορεί να διορθώσει την εσωτερική δομή του τεμαχίου εργασίας για να ανακουφίσει την πίεση. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ο κίνδυνος αρνητικών επιπτώσεων ακόμη και στις εξωτερικές προστατευτικές ιδιότητες ενός τέτοιου προϊόντος. Από τη μία πλευρά, η διαδικασία εναζώτου χάλυβα μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη διάβρωση καιπροστασία από την υγρασία, αλλά από την άλλη πλευρά, θα ελαχιστοποιήσει επίσης την πυκνότητα της δομής και, κατά συνέπεια, θα επηρεάσει τις ιδιότητες αντοχής.
Συμπέρασμα
Οι τεχνολογίες επεξεργασίας μετάλλων περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα μεθόδων μηχανικής και χημικής δράσης. Μερικά από αυτά είναι τυπικά και υπολογίζονται για την τυποποιημένη προικοδότηση λευκών με συγκεκριμένες τεχνικές και φυσικές μεθόδους. Άλλοι επικεντρώνονται στην εξειδικευμένη βελτίωση. Η δεύτερη ομάδα περιλαμβάνει τη νίτρωση του χάλυβα, η οποία επιτρέπει τη δυνατότητα σχεδόν σημειακής τελειοποίησης της εξωτερικής επιφάνειας του εξαρτήματος. Αυτή η μέθοδος τροποποίησης καθιστά δυνατό να σχηματιστεί ταυτόχρονα ένα φράγμα έναντι της εξωτερικής αρνητικής επιρροής, αλλά ταυτόχρονα να μην αλλάξει η βάση του υλικού. Στην πράξη, τα μέρη και οι κατασκευές που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές, τη μηχανολογία και την κατασκευή οργάνων υπόκεινται σε τέτοιες εργασίες. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για υλικά που αρχικά υποβάλλονται σε υψηλά φορτία. Ωστόσο, υπάρχουν και δείκτες αντοχής που δεν μπορούν να επιτευχθούν μέσω της νιτροποίησης. Σε τέτοιες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται κράμα με βαθιά επεξεργασία πλήρους μεγέθους της δομής του υλικού. Αλλά έχει και τα μειονεκτήματά του με τη μορφή επιβλαβών τεχνικών ακαθαρσιών.
