Megtekintések: 236 Szerző: ANEBON közzéteszi az Időt: 2024-12-13 EREDÉS: Telek
Tartalommenü
● 2. Nitriding elv alkalmazása
● 3. Általános nitriding módszerek
● 4. Nitriding kezelési folyamat
● 5. Előkészítési munka nitridálás előtt
Nitriding: Ez egy kémiai hőkezelési folyamat, amely lehetővé teszi a nitrogénatomok számára, hogy egy bizonyos hőmérsékleten egy bizonyos hőmérsékleten behatoljanak egy munkadarab felületébe. A gyakori módszerek közé tartozik a folyékony nitrid, a gáz -nitrid és az ion -nitrid. A hagyományos gáz nitride az, hogy a munkadarabot lezárt tartályba tegye, átadja azt áramló ammónián és melegítse. Miután hosszú ideig melegen tartja, az ammónia termikusan bomlik, és aktív nitrogénatomokat termel, amelyek folyamatosan adszorbeálnak a munkadarab felületére, és diffundálnak a munkadarab felületére, ezáltal megváltoztatva a felület kémiai összetételét és szervezését, és kiváló felületi tulajdonságokat kapva. Ha a szén a nitriding folyamat során egyszerre beszivárog a nitrogén diffúziójának elősegítésére, akkor azt nitrocarburizációnak hívják. Általában használt gáz -nitrid és ion -nitrid.
Az acélba beszivárgó nitrogén a vas -nitridet különböző nitrogéntartalommal képezi a felszínről a belsőre, és ötvözött elemekkel kombinálódik az acélban, hogy különféle ötvözött nitrideket, különösen az alumínium -nitridet és a króm -nitridet képezzék. Ezeknek a nitrideknek nagy keménysége, hőstabilitása és nagy diszperziója van, így a nitrált acél alkatrészek nagy felületi keménységet, kopási ellenállást, fáradtság szilárdságát, rohamok ellenállását, légköri és túlhevített gőzkorrózió ellenállását, enyhítő lágyító ellenállást, és csökkenthetik a bevágási érzékenységet. A carburizációs eljárással összehasonlítva a nitrid hőmérséklete viszonylag alacsony, tehát a torzulás kicsi, de a mag alacsony keménysége és a sekély nitridréteg miatt általában csak a kopásállóság és a fáradtság ellenállás követelményeinek felel meg a fény- és közepes terhelések, vagy a gép alkatrészeinek bizonyos hőállósággal és korrózió ellenállás -követelményekkel, valamint különféle vágószerszámokkal, hideg és forró formájú stb.
A közönségesek a gáz nitride, az ion-nitrid, valamint a nitrogén és a szén-nitrid.
Általában a fő cél a fém kopásállóságának javítása, tehát nagy felületi keménységre van szükség. Alkalmas nitridáló acélokhoz, például 38crmoai. A munkadarab nitride utáni felületi keménysége elérheti a HV850 ~ 1200 -at. A nitrid hőmérséklet alacsony, és a munkadarab torzulása kicsi. Használható nagy pontosságú igényekkel és kopási ellenállási követelményekkel, például unalmas gépi unalmas rudakkal és orsókkal, csiszológép-orsókkal, hengeres hüvelyekkel stb. A vékony nitridréteg miatt azonban nem alkalmas nehéz terhelésű kopásálló alkatrészekhez.
A gáz nitridát általános nitriding módszerrel (azaz izotermikus nitriding) vagy többlépcsős (kétlépcsős, háromlépcsős) nitriding módszerrel lehet elvégezni. Az előbbi az, hogy az ammónia -nitrid hőmérséklet és az ammónia bomlási sebessége változatlan marad a teljes nitriding folyamat során. A hőmérséklet általában 480 ~ 520 ℃ között van, az ammónia bomlási sebessége 15 ~ 30%, és a szigetelési idő közel 80 óra. Ez a folyamat alkalmas sekély nitridréteggel rendelkező alkatrészekhez, szigorú torzítási követelményekhez és magas keménységi követelményekhez, de a feldolgozási idő túl hosszú. A többlépcsős ammónia-nitriding a különböző hőmérsékletek, a különböző ammónia-bomlási sebességek és a nitridálás és a diffúzió különböző időtartamának felhasználása a teljes ammónia-nitriding folyamat különböző szakaszaiban. A teljes nitridride időt közel 50 órára lehet lerövidíteni, és mélyebb nitridréteget lehet elérni, de a nitrid hőmérséklet magasabb, és a torzulás nagyobb.
A normál gáz nitride munkadarab felülete ezüst-szürke. Időnként az oxidáció miatt kéknek vagy sárganak is tűnik, de általában nem befolyásolja a felhasználást.
A nitriding folyamatok általánosan használt gáz nitriding folyamata az izotermikus nitrid, a kétlépcsős nitrid és a háromlépcsős nitrid.
(1) Izotermikus nitriding: egylépcsős nitride néven is ismert. Ez egy ammónia -nitriding folyamat, amelyet állandó hőmérsékleten tartanak meleg ideig. A nitrid hőmérséklete 510 ~ 530 ℃, és ammónia -nitrid -eljárási görbéjét az 1. ábra mutatja. Az első stádiumot melegen tartják 15 ~ 20 órán át, amely a nitrogén abszorpciós szakasza. Ez a szakasz alacsonyabb ammónia -bomlási sebességet alkalmaz (18%~ 25%). Az alkatrész felülete nitrogénkoncentrációs különbséget képez az alkatrész magjával, mivel a mosás után számos nitrogénatom. A második szakasz a diffúziós szakasz. Ebben a szakaszban az ammónia bomlási sebessége 30% ~ 40% -ra növekszik az aktív nitrogénatomok számának csökkentése érdekében, és a tartási idő körülbelül 60 óra.
1. ábra
A nitride réteg törékenységének csökkentése érdekében a denitriding kezelést a nitridálás vége előtt 2 ~ 4h -re hajtják végre, az ammónia bomlási sebessége több mint 70%-ra növekszik, és a denitriding hőmérséklete 560 ~ 570 ℃ -re növekszik. Az izotermikus nitriding folyamat egyszerű, alacsony nitrid hőmérsékleten, sekély nitridréteggel, kis rész deformációjával és nagy felületi keménységgel, de a nitrid sebesség lassú és a termelési ciklus hosszú. Ez a sekély nitrid mélységű alkatrészekhez, valamint a nagy dimenziós pontosság és a keménységi követelményekhez alkalmas.
(2) Kétlépcsős nitrid: A kétlépcsős nitrid-eljárási görbét a 2. ábra mutatja. Az első szakasz folyamatparaméterei (a tartási idő kivételével) megegyeznek az izotermikus nitrideké. A második szakaszban a nitrid hőmérsékletet 550 ~ 560 ℃ -re növelik, hogy felgyorsítsák a nitrogénatomok diffúzióját és lerövidítsék a nitrid -ciklust. A hélium bomlási sebessége 40%~ 60%-ra növekszik. A nitride réteg törékenységére vonatkozó követelmények szerint az ammónia bomlási sebességét és a hőmérsékletet 2 órával kell megnövelni a Denitriding gyors denitride előtt.
2. ábra: A 38CRMOA1A acél kétlépcsős nitrid-folyamata
A kétlépcsős nitridek ideje rövidebb, mint az izotermikus nitrideknél, a felületi keménység kissé alacsonyabb, és a deformáció kissé megnőtt. Mélyebb nitridrétegekkel és nagyobb tételekkel rendelkező alkatrészekhez alkalmas.
(3) Háromlépéses nitrid: A háromlépcsős nitridek folyamatgörbéjét a 3. ábra mutatja. Ezt a kétlépcsős nitridálás alapján fejlesztették ki. Ennek a folyamatnak az a célja, hogy a második szakasz hőmérsékletét megfelelően növelje a nitriding folyamat felgyorsítása érdekében, és ugyanakkor adjon hozzá egy harmadik stádiumot alacsonyabb hőmérsékleten, hogy kompenzálja az alacsony felszíni ammóniakoncentrációt az ammónia gyors diffúziója miatt a második szakaszban, hogy biztosítsa a felületi nitrogéntartalmat és növelje a felületi keménységet.
3. ábra: 38CRMOA1A acél háromlépcsős nitrid-folyamata
A háromlépcsős nitridek tovább növelhetik a nitridálási sebességet, de a keménység alacsonyabb, mint az általános nitriding folyamat, és a törékenység és a deformáció valamivel nagyobb, mint az általános nitriding folyamat.
Az ion -nitridinget, más néven Glow -Nitriding -et, a ragyogó ürítés elve alapján hajtják végre. A fém munkadarabot katódként kell elhelyezni egy negatív nyomású tartályba, nitrogéntartalmú tápközeggel. Az energiafelhasználás után a közegben lévő nitrogén- és hidrogénatomok ionizálódnak, és a katód és a katód között plazma zóna képződik. A plazma zónában az erős elektromos mező hatása alatt a nitrogén és a hidrogén pozitív ionjai nagy sebességgel bombázzák a munkadarab felületét. Az ionok magas kinetikus energiáját termikus energiává alakítják, és a munkadarab felületét a kívánt hőmérsékletre melegítik. Az ionok bombázásának köszönhetően az atomi porlasztás történik a tisztított munkadarab felületén. Ugyanakkor az adszorpció és a diffúzió miatt a nitrogén behatol a munkadarab felületébe.
Az általános gáz -nitridhez képest az ion -nitriding jellemzői a következők: ① A nitriding ciklus megfelelően lerövidíthető; ② A nitridréteg kevésbé törékeny; ③ Az energia -nitrogén és a hidrogén fogyasztása megmenthető; ④ Azok a részek, amelyeknek nincs szükségük nitridingre, árnyékolhatók a helyi nitrid elérése érdekében; Az ionbombázás a felület tisztítását eredményezi, amely eltávolíthatja a passzivációs filmet a munkadarab felületén, és közvetlenül nitridizálhatja a rozsdamentes acél és a hőálló acél munkadarabokat; ⑥ A nitridréteg vastagsága és szervezése szabályozható.
Az ion ammónia infiltrációjának előnyei és hátrányai:
Előnyök: Rövid nitridid idő, könnyű minőség -ellenőrzés, fáradtság -ellenállás és nitride réteg nagy szilárdsága. Mivel a nitring hőmérséklete 520 ~ 540 ℃, a munkadarab kis deformációval és nagy felületi antimágnesességgel rendelkezik.
Hátrányok: Komplex berendezések ellenőrzése és rossz kemence hőmérséklete egységesség.
Az alacsony hőmérsékletű nitrocarburizációt puha nitrideknek is nevezik, azaz a vas-nitrogén eutektikus transzformációs hőmérséklete alatt a munkadarab felületét szénbe illesztik, miközben elsősorban a nitrogént beszivárogtatják. A szén beszivárgás után képződött finom karbidok elősegíthetik a nitrogén diffúzióját és felgyorsíthatják a magas nitrogénvegyületek képződését. Ezek a magas nitrogénvegyületek viszont növelhetik a szén oldhatóságát. A szén- és nitrogénatomok kölcsönös promóciója felgyorsítja a beszivárgási sebességet. Ezenkívül a nitridekben a szén is csökkentheti a törékenységet. A nitrocarburizálás után kapott összetett réteg jó keménységgel, nagy keménységgel, kopásállósággal, korrózióállósággal és harapási ellenállással rendelkezik.
A gyakori nitrocarburizációs módszerek közé tartozik a folyékony módszer és a gáz módszer. A kezelési hőmérséklet 530 ~ 570 ℃, és a tartási idő 1 ~ 3H. A korai folyékony sófürdők cianidsókat használtak, és később különféle sófürdő -képletek jelentek meg. Két általánosan használt: semleges ammóniával és sókkal, főleg karbamidból és karbonátból állnak, de ezek a reakciótermékek még mindig mérgezőek. A fő gázközeg: endoterm vagy exoterm gáz (lásd a szabályozott légkör) és ammónia; Karbamid-termikus bomlási gáz: csöpögő szén- és nitrogéntartalmú szerves oldószerek, például formamid, trietanolamin stb.
A nitrocarburizálás nemcsak javíthatja a fáradtság élettartamát, a kopásállóságot, a korrózióállóságot és a munkadarab harapásállóságát, hanem egyszerű felszereléseket, alacsony beruházásokat, könnyű működést, rövid időtartamot és kis munkadarab -torzulást is használhat, és néha szép megjelenést ad a munkadarabnak.
A nitride alkatrészek teljes gyártási folyamatában a nitriding gyakran az utolsó lépés, és legfeljebb finom őrlést vagy őrlést hajtanak végre. A nitrált alkatrészek folyamata általában: kovácsolás → normalizálás (lágyítás) → Durva megmunkálás → kioltás és edzés → Finom megmunkálás → feszültségcsökkentés → durva őrlés → nitriding → Finom őrlés → Szerelés. A kezelés előmelegítése a nitridálás előtt magában foglalja a normalizálás (lágyítás), a kezelés edzését és a stressz enyhítését.
(1) Normalizálás (lágyítás): Célja a gabona finomítása, a keménység csökkentése és a kovácsolás kiküszöbölése.
(2) Terhelő kezelés: Javíthatja az acél feldolgozási teljesítményét, és egyenletes edzett martenzit szerkezetet kaphat annak biztosítása érdekében, hogy az alkatrész magja elegendő szilárdsággal és szilárdsággal rendelkezik, miközben a nitridréteget és az alapot szorosan ragasztja.
(3) Stressz -enyhítés kezelése: Komplex formájú precíziós alkatrészek esetén a nitridálás előtt 1-2 -szer kell elvégezni a stressz enyhítését, hogy csökkentsék a deformációt a nitriding folyamat során.
(1) Fertőtlenítő kezelés: Mielőtt az alkatrészeket a kemencébe rakodni kell, benzint vagy alkoholt kell használni a zsírtalanításhoz és a fertőtlenítéshez. A rozsda és a szennyeződés nem engedélyezett az alkatrészek felületén.
(2) Szűrésgátló kezelés: Az alkatrészek nem nitrid részeihez a nitrid-ellenes kezelés galvanizálással vagy bevonattal végezhető.
(3) A nitride alkatrészek felületi minőségének jónak kell lennie, és nem engedélyezett dekarburizált réteg. Ezért elegendő megmunkálási támogatást kell hagyni az alkatrészekhez az előmelegedés előtti kezelés előtt, hogy a dekarburizált réteg a megmunkálás során teljesen eltávolítható legyen a nitridálás előtt, hogy biztosítsa a nitridréteg minőségét.
(4) a kemence betöltése előtt az ellenőrző berendezéseket és a nitrid -szerelvényeket, az elektromos rendszereket, a csővezetékeket, az ammónia bomlás tesztelőit stb. Normál használatban kell biztosítani; A nitridáló szerelvények nem engedhetik meg, hogy szennyeződés vagy oxid skála legyen, ha vannak ilyenek, azokat el kell távolítani.
(5) A kemence mintái: A kemencemintákat ugyanabból az anyagból kell készíteni, mint a nitrált alkatrészek, és ugyanazon előkezelésen kell átmenniük.
