nitrürleme tedavisi
Nitrürlenmiş dişliler
Nitrürleme işlemi, nitrojen atomlarının belirli bir ortamda belirli bir sıcaklıkta iş parçasının yüzeyine sızdığı bir kimyasal ısıl işlem sürecini ifade eder. Nitrürlenmiş ürünler mükemmel aşınma direncine, yorulma direncine, korozyon direncine ve yüksek sıcaklık direncine sahiptir.
Burada Netrex'in videosuna bir göz atıyoruz, Netrex nitrürlemenin ne olduğunu çok iyi açıklıyor.
Nitrürleme Tedavisine Giriş
Geleneksel alaşımlı çelik malzemelerdeki alüminyum, krom, vanadyum ve molibden elementleri nitrürleme için çok faydalıdır. Bu elementler, nitrürleme sıcaklığında yeni oluşan nitrojen atomları ile temas ettiğinde, kararlı nitrürler oluşur.
Özellikle, molibden elementi sadece nitrür üretmek için bir element olarak değil, aynı zamanda nitrürleme sıcaklığında meydana gelen kırılganlıkta bir azalma olarak da işlev görür. Nikel, bakır, silikon, manganez vb. gibi diğer alaşımlı çeliklerdeki elementler, nitrürleme özelliklerine fazla katkıda bulunmaz.
Genel olarak konuşursak, çelik bir veya daha fazla nitrür oluşturan element içeriyorsa, nitrürleme sonrası etki nispeten iyidir. Bunlar arasında alüminyum en güçlü nitrür elementidir ve yüzde 0,85 ila 1,5 alüminyum ile nitrürleme en iyi sonuçları verir.
Krom içeren krom çeliği söz konusu olduğunda, yeterli içerik varsa, iyi sonuçlar da alınabilir. Ancak, nitrürlenmiş tabaka çok kırılgan ve soyulması kolay olduğu için alaşım içeren karbon çeliği yoktur, bu nedenle çeliği nitrürleme için uygun değildir.
Aşağıdaki gibi yaygın olarak kullanılan altı nitrürleme çeliği vardır:
(1) Alüminyum içeren düşük alaşımlı çelik (standart nitrürlenmiş çelik)
(2) SAE 4100, 4300, 5100, 6100, 8600, 8700, 9800 serisi krom içeren orta karbonlu düşük alaşımlı çelik.
(3) Sıcak iş kalıp çeliği (yaklaşık yüzde 5 krom içerir) SAE H11 (SKD-61) H12, H13
(4) Ferritik ve martensitik paslanmaz çelik SAE 400 serisi
(5) Östenitik paslanmaz çelik SAE 300 serisi
(6) Yağışla sertleşen paslanmaz çelik 17-4PH, 17-7PH, A-286, vb.
Alüminyum içeren standart nitrürlenmiş çelik, nitrürlemeden sonra yüksek sertlik ve aşınma direnci yüksek bir yüzey tabakası elde edebilir, ancak sertleştirilmiş tabaka da çok kırılgandır. Aksine, krom içeren düşük alaşımlı çelik daha düşük sertliğe sahiptir, ancak sertleştirilmiş tabaka daha toktur ve yüzeyi de önemli ölçüde aşınma direncine ve kiriş direncine sahiptir. Bu nedenle malzeme seçerken, malzemelerin özelliklerine dikkat etmeli ve parçaların işlevlerini yerine getirmek için avantajlarından tam olarak yararlanmalısınız. H11 (SKD61) D2 (SKD-11) gibi takım çelikleri ise yüksek yüzey sertliğine ve yüksek çekirdek mukavemetine sahiptir.
Etki
Çelik parçaların aşınma direncini, yüzey sertliğini, yorulma sınırını ve korozyon direncini artırın.
Teknik süreç
Nitrürleme öncesi parçaların yüzey temizliği
Çoğu parça, gazlı yağ giderme ile yağ giderme işleminden hemen sonra nitrürlenebilir. Bazı parçaların da benzinle temizlenmesi gerekir, ancak nitrürlemeden önceki son işleme yöntemi cilalama, taşlama, cilalama vb. kullanırsa, nitrürlemeyi engelleyen bir yüzey tabakası üretebilir ve nitrürlemeden sonra düzensiz veya düzensiz nitrürlemeye neden olabilir.
Eğilme gibi kusurlar oluştu. Şu anda, yüzey tabakasını çıkarmak için aşağıdaki iki yöntemden biri kullanılmalıdır. İlk yöntem, nitrürlemeden önce yağı çıkarmak için gaz kullanır. Ardından yüzeyi kumlamak için alümina tozu kullanın (aşındırıcı temizleme). İkinci yöntem ise yüzeye fosfat kaplama uygulamaktır.
Nitrürleme fırınının egzoz havası
İşlenen parçaları nitrürleme fırınına yerleştirin ve fırın kapağını ısınması için kapatın, ancak 150 dereceye kadar ısıtmadan önce fırının boşaltılması gerekir. Fırının ana işlevi, amonyak ayrıştığında patlayıcı gazın hava ile temasını önlemek ve işlenmiş nesnenin ve desteğin yüzeyinin oksidasyonunu önlemektir.
Kullanılan gaz amonyak ve azottur. Fırın içindeki havanın alınması için gerekli olan hususlar şunlardır:
①İşlenecek parçalar yerleştirildikten sonra fırın kapağı kapatılır ve susuz amonyak gazı başlatılır ve akış hızı mümkün olduğunca yüksektir.
②Isıtma fırınının otomatik sıcaklık kontrolünü 150 dereceye ayarlayın ve ısıtmaya başlayın (fırın sıcaklığının 150 dereceden yüksek olamayacağına dikkat edin).
③Fırındaki hava yüzde 10'un altına çıkarıldığında veya egzoz gazı yüzde 90'dan fazla NH3 içerdiğinde, fırın sıcaklığı nitrürleme sıcaklığına yükseltilir.
Amonyak ayrışma hızı
Nitrürleme, diğer alaşım elementlerinin yeni oluşan nitrojenle temas ettirilmesiyle gerçekleştirilir, ancak yeni oluşan nitrojen üretimi, amonyak gazının, amonyağın ayrışmasını teşvik etmek için ısıtılmış çelik ile temas etmesi durumunda çeliğin kendisinin bir katalizör haline gelmesidir.
Nitrürleme, çeşitli bozunma hızlarına sahip amonyak altında gerçekleştirilebilmesine rağmen, bozunma oranı genellikle yüzde 15-30'dir ve nitrürleme için gereken kalınlık en az 4-10 saat muhafaza edilir ve muamele sıcaklığı yaklaşık olarak muhafaza edilir. 520 derece.
Sakin ol
Çoğu endüstriyel nitrürleme fırınında, nitrürleme işi tamamlandıktan sonra ısıtma fırınını ve işlenmiş parçaları hızlı bir şekilde soğutmak için ısı eşanjörleri bulunur. Yani nitrürleme tamamlandıktan sonra fırın sıcaklığını yaklaşık 50 derece düşürmek için ısıtma gücü kapatılır ve ardından amonyak akış hızı iki katına çıkarılır ve ısı eşanjörü çalıştırılır.
Bu sırada, fırında pozitif basıncı doğrulamak için egzoz borusuna bağlı cam şişede taşan kabarcıklar olup olmadığına dikkat edin. Fırına verilen amonyak gazı stabil hale geldikten sonra, fırındaki pozitif basınç korunana kadar amonyak akış hızı düşürülebilir.
Fırın sıcaklığı 150 derecenin altına düştüğünde, yukarıda tarif edildiği gibi fırında gazın çıkarılması yöntemi kullanılarak hava veya nitrojen verildikten sonra fırın kapağı açılabilir.
gaz nitrürleme
Gaz nitrürleme 1923'te Alman AF ry tarafından yayınlandı. İş parçası bir fırına yerleştirildi ve NH3 gazı doğrudan nitrürleme fırınına 500-550 derecede beslendi ve NH3 gazını ayrıştırmak için 20-100 saat bekletildi. atomik bir duruma geçer.
(N) gazı ve (H) gazı ile nitrürleme işlemi, çelik yüzeyinde aşınmaya dayanıklı ve korozyona dayanıklı bir bileşik tabaka üretmenin temel amacıdır. Kalınlığı yaklaşık 0.02-0.02m/m'dir ve doğası çok sert Hv 1000 ~1200 ve son derece kırılgandır. NH3'ün bozunma hızı, akış hızına ve sıcaklığa bağlı olarak değişir.
Akış hızı ne kadar büyük olursa, ayrışma hızı o kadar düşük, akış hızı o kadar küçük, ayrışma hızı o kadar yüksek ve sıcaklık ne kadar yüksek olursa, ayrışma hızı o kadar yüksek olur. Sıcaklık ne kadar düşük olursa, ayrışma hızı o kadar düşük olur. NH3 gazı 570 derecede aşağıdaki gibi termal bozunmaya uğrar:
NH3 →〔N〕Fe artı 3/2 H2
Ayrışan N daha sonra oluşturmak üzere çeliğin yüzeyine yayılır. Faz Fe2-3N gaz nitrürlemenin genel dezavantajı, sertleşmiş tabakanın ince olması ve nitrürleme süresinin uzun olmasıdır.
Gaz nitrürleme, nitrürleme için NH3'ün ayrışması nedeniyle düşük verimliliğe sahiptir, bu nedenle genellikle Al, Cr, Mo ve diğer nitrürleme elementlerini içeren nitrürleme için uygun çeliklerin seçilmesine sabitlenir, aksi takdirde nitrürleme mümkün olmaz.
Genellikle JIS ve SACM1 kullanılır. Yeni JIS, SACM645 ve SKD61, güçlendirme ve toklaştırma işlemiyle su verme ve temperleme olarak da adlandırılır. Al, Cr, Mo vb.'nin tümü dönüşüm noktası sıcaklığını artıran elementler olduğundan, su verme sıcaklığı daha yüksektir ve tavlama sıcaklığı da sıradan yapısal alaşımlı çeliklerinkinden daha yüksektir. Nitrürleme sıcaklığında uzun süreli ısıtma sırasında temperleme kırılganlığı meydana gelir, bu nedenle su verme ve temperleme işlemi önceden uygulanır.
NH3 gazı nitrürleme, yüzeyin uzun süre pürüzlü, sert ve kırılgan olması nedeniyle öğütülmesi kolay değildir ve uzun süre ekonomik değildir. Plastik enjeksiyon makinesinin besleme borusu ve vida çubuğunun nitrürlenmesinde kullanılır.
sıvı nitrürleme
Sıvı nitrokarbürizasyonun temel farkı, nitrürlenmiş katmanda Fe3Nε fazının bulunması, Fe4Nr fazının bulunması ancak Fe2Nξ fazının nitrürünün olmamasıdır. ξ fazı bileşiği, tokluk açısından zayıf olan nitrürleme işleminde ve sıvı nitrokarbürlemede sert ve kırılgandır.
Pota, ana tuz olarak TF-1'den yapılmıştır ve birkaç dakika ile birkaç saat arasında 560-600 dereceye kadar ısıtılır. , Nitrürleme tabakasının derinliği, iş parçası üzerindeki dış yükün boyutuna göre belirlenir. İşleme sırasında, belirli bir miktarda hava nitrürleme ajanını CN veya CNO'ya ayrıştırmak için potanın altına bir hava tüpü yerleştirilmelidir, bu da çalışma yüzeyine nüfuz edecek ve dağılacaktır, böylece iş parçasının yüzeyinin en dıştaki bileşiği ağırlıkça yüzde 8-9 N ve az miktarda C ve difüzyon tabakasıdır.
Azot atomları, çeliği yorulmaya karşı daha dirençli hale getirmek için -Fe bazına yayılır. Nitrürleme periyodu sırasında, CNO'nun ayrışması ve tüketimi nedeniyle, bu nedenle, hava hacmini ayarlamak veya yeni tuz eklemek için 6-8 saatlik işlemde tuzun bileşimini sürekli olarak test etmek gerekir.
Sıvı yumuşak nitrürleme işlemi için kullanılan malzeme demir metaldir. Yüzey sertliği Al, Cr, Mo, Ti içeriyorsa nitrürleme sonrası yüzey sertliği daha yüksektir ve daha fazla altın içeriği, karbon çeliği Hv 350 -650, paslanmaz çelik Hv {{1} gibi nitrürleme derinliği o kadar sığdır. }, nitrürlenmiş çelik Hv 800-1100.
Sıvı nitrokarbürleme, silindir gömleği işleme, valf işleme, piston namlu işleme ve deforme olmayan kalıplar gibi aşınmaya ve yorulmaya dayanıklı otomobil parçaları, dikiş makineleri, kameralar vb. için uygundur. Sıvı nitrokarbürleme kullanan ülkeler arasında Batı Avrupa ülkeleri, Amerika Birleşik Devletleri, Sovyetler Birliği ve Japonya bulunmaktadır.
iyon nitrürleme
Bu yöntem, bir nitrürleme fırınına bir iş parçası yerleştirmek, fırını önceden 10-2-10-3 Torr (㎜Hg) değerine vakumlamak, ardından N2 gazı veya N2 artı H2 karışık gazı vermek ve fırını {{4} değerine ulaşacak şekilde ayarlamaktır. } Torr, fırın gövdesini anoda, iş parçasını katoda bağlayın ve iki kutup arasına yüzlerce volt DC voltaj uygulayın.
Bu sırada, fırındaki N2 gazı, pozitif iyonlara parlak bir şekilde boşaltılacak ve çalışma yüzeyine hareket edecektir. Voltaj keskin bir şekilde düşer, pozitif iyonların katodun yüzeyine yüksek bir hızda koşmasına neden olur, kinetik enerjiyi gaz enerjisine dönüştürür, böylece iş parçasının yüzey sıcaklığı, nitrojen iyonlarının etkisi nedeniyle yükselebilir, yüzey iş parçasının üzerine Fe.CO ve nitrojen iyonlarıyla birleşecek diğer elementler sıçrar. FeN, sonuç olarak, nitrürleme üretmek için iş parçası üzerinde yavaş yavaş demir nitrür adsorbe edilir.
İyon nitrürleme temel olarak nitrojen kullanır, ancak hidrokarbon gazı eklenirse, iyon yumuşak nitrürleme için kullanılabilir, ancak genellikle iyon nitrojen Kimyasal arıtma olarak adlandırılır, iş parçasının yüzeyindeki nitrojen konsantrasyonu, kısmi basınç oranı değiştirilerek ayarlanabilir. fırına doldurulmuş karışık gazın (N2 artı H2).
Saf iyon nitrürleme sırasında, çalışma yüzeyindeki tek fazlı bir r' (Fe4N) yapısı N içeriği içerir Ağırlıkça yüzde 5,7 ila 6,1 arasında, tabakanın kalınlığı 10μm dahilindedir. Bileşik tabaka güçlüdür ve gözenekli değildir ve düşmesi kolay değildir. Demir nitrür iş parçası tarafından sürekli olarak emildiğinden ve içeriye doğru yayıldığından, yüzeyden içeriye doğru yapı FeN → Fe2N → Fe3N → Fe4N'dir, sırayla değişir, tek fazlı ε (Fe3N) 5 içerir.{{13 }} ağırlıkça yüzde 0,0 N ve tek fazlı ξ (Fe2N) ağırlıkça yüzde 11,0-11.35 içerir.
İyon nitrürleme önce r fazını oluşturur ve ardından hidrojen karbür, bileşik tabaka ve epsilon fazına dönüşen difüzyon tabakası durumunda, difüzyon tabakasındaki artış yorulma mukavemetindeki artışa çok katkıda bulunur. ε fazında en iyisidir.
İyon nitrürleme işleminin derecesi 350 dereceden başlayabilir. İşlem süresi, malzeme ve ilgili mekanik özellikleri göz önüne alındığında birkaç dakika veya hatta uzun bir süre olabilir. Bu yöntem, termal ayrıştırma yöntemini kullanan önceki nitrürleme işlemiyle aynıdır. Yöntem farklıdır. Bu yöntemde yüksek iyon enerjisi kullanıldığı için paslanmaz çelik, titanyum, kobalt vb. gibi geçmişte işlenmesi zor kabul edilen malzemeler de mükemmel yüzey sertleştirme ile kolayca işlenebilir.
hakkında özel sorularınız mı var?İşleme Hizmetleri? Yogie ile iletişime geçin!Satış mühendislerimiz, projenizin gereksinimlerinize göre tamamlanmasını sağlamak için baştan sona sizinle birlikte çalışacaktır.
Ayrıca,yogiiçin profesyonel bir üreticisidirMadencilik ekipmanı, CNC Tezgahları, veMakine parçaları20 yılı aşkın süredir.
