Nitriding texnologiyasi

Nitratsiya - bu murakkablashtirilgan sirtni hosil qilish uchun metall yuzasiga azotni tarqatadigan issiqlik bilan ishlov berish jarayonidir. Ushbu jarayonlar eng kam past-karbonli, kam bo'lmagan alaşımlı çeliklerde ishlatiladi. Ular o'rta va yuqori karbonlu çeliklarda, titanium, alyuminiy va molibdenda ishlatiladi. 2015-yilda neytronlash ishlari noyob dupleks mikroyapısı (Martensit-Austenit, Austenite-ferrite) ishlab chiqarish uchun ishlatilgan, kuchli mexanik xususiyatlarga ega bo'lganligi ma'lum.

Odatda qo'llanmalar orasida tishli g'ildiraklar, krank millerlari, ekspeditorlar, kam kuzatuvchilar, vana qismlari, extruder vintlardek, qotishma asboblari, qotishma izlari, ekstrusion qoldiqlar, o'q-dorilar, enjektorlar va plastmassa vositalari kiradi.

Jarayonlar

Jarayonlar donorlik uchun ishlatiladigan vositadan keyin beriladi. Qo'llaniladigan uchta asosiy usul quyidagilardir: gazni nitridalash, tuzli vannalarni nitrillashtirish va plazma nitridi.

Gazni nitrillashtirish

Gazni nitrillashtirishda donor azotga boy gaz bo'lib, odatda ammiak (NH ₃ ), shuning uchun ba'zan ammiak nitridlash deb nomlanadi. Ammiak isitilgan ish bo'lagi bilan aloqa qilganda u azot va vodorodga ajraladi. Keyin azot, nitrit qatlami hosil qiluvchi material yuzasiga tarqaladi. Bu jarayon deyarli bir asrga to'g'ri kelgan bo'lsa-da, so'nggi bir necha o'n yilliklar ichida termodinamikani va kinetikani tadqiq qilish uchun jiddiy harakat qilingan. So'nggi o'zgarishlar, aniq nazorat qilinishi mumkin bo'lgan bir jarayonni olib keldi. Natijada paydo bo'lgan nitridlash qatlamlarining qalinligi va o'zgarishlar konstitusiyasi tanlanishi va muayyan xususiyatlar uchun optimallashtirilgan jarayon.

Gazni nitritlashning boshqa variantlari bo'yicha afzalliklari quyidagilardir:

Azot va kislorodning gaz oqimini nazorat qilish orqali azot atmosferasida azotning kimyoviy salohiyatini aniq nazorat qilish.

● Yumshoq nitrasyon ta'siri (ba'zi hollarda plazma azotiga nisbatan kamroq bo'lishi mumkin).

● Katta miqdordagi partiyalarning hajmi - cheklovchi omil o'choq hajmi va gaz oqimidir.

Atmosferaning zamonaviy kompyuter nazoratida nitriding natijalari diqqat bilan nazorat qilinishi mumkin.

Nisbatan kam uskunalar narxi - ayniqsa plazma bilan solishtirganda.

Gazni nitrillashtirishning kamchiliklari quyidagilardir:

● Yuzaki holatidan kuchli ta'sir ko'rsatadigan reaktsiya kinetikasi - yog'li sirt yoki chiqib ketuvchi suyuqliklar bilan ifloslangan bir narsa yomon natijalarni beradi.

● Yuqori krom tarkibida pollarni tozalash uchun sirt faollashuvi talab qilinadi - plazma nitridatsiyasi paytida porlashni solishtirish.

● Ammiak nitrillovchi vosita sifatida - garchi toksik bo'lmagan bo'lsa-da, katta miqdorda nafas olish paytida zararli bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, portlash xavfini kamaytirish uchun kislorod borligida isitish paytida ehtiyot bo'lish kerak.

Tuzli vannalarni nitrillashtirish

Tuz hammomida azotni tarqatuvchi vosita nitridlashda siyanid tuzi kabi azot o'z ichiga olgan tuzdir. Tuzlar, shuningdek, ishlov berish yuzasiga uglevodni ham to'ldirish uchun tuzli hammomni nitrokarburizatsiyalash jarayonini qo'llashdi. Amaldagi harorat barcha nitrokarburizatsiyalash jarayonlariga xosdir: 550-570 ° S. Tuzli nitridlanishning afzalliklari shundaki, u boshqa usul bilan taqqoslaganda o'sha davrda yuqori diffuziyalanishga erishadi.

Tuzli nitridlanishning afzalliklari:

● Tez qayta ishlash muddati - odatda 4 soat yoki undan ko'proq vaqtni oladi

● Oddiy ishlov berish - tuz va ish qismini haroratga keltirib, vaqtni uzatmaguncha suvga botirmang.

Kamchiliklari:

● Amaldagi tuzlar juda toksikdir - Tuzlarni bartaraf qilish g'arbiy mamlakatlarda qat'iy atrof-muhit qonunlari bilan nazorat qilinadi va tuzli hammomlardan foydalanish xarajatlarini oshiradi. Bu oxirgi o'n yilliklarda jarayonning foydasiga hal qilinadigan eng muhim sabablardan biri.

● Faqat ma'lum bir tuz turi bilan mumkin - chunki azot potensiali tuz bilan o'rnatiladi, faqat bir turdagi jarayon mumkin.

Plazma nitridi

Plazma nitridlash, shuningdek, ion nitridatsiyasi, plazma ionlarini azotlash yoki yoritgichni chiqarib tashlash nitriti deb nomlanuvchi, metall materiallar uchun sanoat sirtini mustahkamlash usuli hisoblanadi.

Plazma nitridlashda, nitridlash vositalarining reaktivligi haroratga emas, balki gazning ionlash holatiga bog'liq. Ushbu texnikada zich elektr maydonlari nitratlangan sirtdagi gazning ionlashtirilgan molekulalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ionlashtirilgan molekulalarga ega bo'lgan bunday yuqori faol gaz plazma deb ataladi, bu usulni nomlash. Plazma nitridlash uchun ishlatiladigan gaz odatda toza nitrogen hisoblanadi, chunki spontan dekompozitsiya talab qilinmaydi (ammiak bilan gazni nitridatsiya qilish kabi). Metallni kesish, payvandlash, qoplama yoki püskürtme uchun ishlatiladigan plazma jetleri tomonidan ifodalangan issiq plazma mavjud. Past bosimli rejimlarda, odatda, vakuum kameralarda hosil bo'lgan sovuq plazmalar mavjud.

Odatda po'latlar plazma nitridatsiyasi bilan yaxshi qo'llaniladi. Bu jarayon azotlangan mikroyapının yaqin nazorat qilinishini ta'minlaydi, bu esa nitratlanmış nitratlanarak murakkab qatlam oluşumuna imkonini beradi. Faqat metall qismlarning ishlashi kuchaydi, ammo ishlaydigan ishlaydigan ishchilarning soni ham oshib boradi va shu bilan birga davolash qilinadigan metallarning zichlik chegarasi va charchoqning kuchayib boradi. Misol uchun, östenitik zanglamas po'latdan mexanik xususiyatlari aşınma qarshilik kabi darajada bo'lishi mumkin va asbob çeliklerinin sirt qattiqligi ikki barobarga oshirish mumkin.

Plazma azotlangan qismi odatda foydalanishga tayyor. Hech qanday ishlov berish, parlatish yoki boshqa postprintlovchi operatsiyalarni talab qilmaydi. Shunday qilib, jarayon tezkor ishlaydi, chunki u juda oson ishlaydi, energiyani tejaydi va juda kam yoki noaniqlikka olib keladi.

Plazma nitridatsiyasi odatda jismoniy bug'lanish birikmasini (PVD) bilan qo'shilib, Duplex Ta'rifi bilan belgilanadi. Ko'pgina foydalanuvchilar, ishlashning oxirgi bosqichida birlashtirilgan plazma oksidlanish bosqichiga ega bo'lishni afzal ko'rishadi, bu esa aşınmaya va korozyona chidamli, silliq jetblack oksidi qatlami hosil qiladi.

Nitrogen ionlari ionlashtirilganda, gaz yoki tuz vannasidan farqli o'laroq, plazma azotning samaradorligi haroratga bog'liq emas. Shunday qilib, plazma nitridizatsiyasi 260 ° C dan 600 ° C gacha bo'lgan keng harorat oralig'ida amalga oshirilishi mumkin. Masalan, o'rtacha haroratda (masalan, 420 ° C) zanglamaydigan po'latlar xromli nitrid cho'kmalar hosil qilmasdan nitrilir va shuning uchun ularning korroziyaga qarshilik xususiyatlarini saqlab qolish.

Plazma nitratlash jarayonlarida azot gazi (N ₂ ) odatda azotni tashuvchi gazdir. Vodorod yoki argon kabi boshqa gazlar ham ishlatiladi. Haqiqatan ham, Argo va H ₂ nitridatsiya jarayoni boshlanishidan oldin, uning qismlari isitish vaqtida nitridlash uchun yuzalarni tozalash uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu tozalash jarayoni sirtdan oksid qatlamini samarali ravishda bartaraf etadi va qolgan qalin erituvchilar qatlamlarini olib tashlashi mumkin. Bu plazma zavodining issiqlik barqarorligini ta'minlaydi, chunki plazma qo'shilgan issiqlik allaqachon issiqlik paytida mavjud bo'lib, jarayon harorati yetkazilgach, haqiqiy nitridatsiya kichik isitish o'zgarishlari bilan boshlanadi. Nitridlash jarayonida sirtni oksidlardan tozalash uchun H2 gaz ham qo'shiladi. Natijada bu ta'sir nitridlash jarayonida uning qismini tahlil qiladi.