Nitriranje čelika kod kuće: struktura, tehnologija i opis

Tehnologije za nitriranje temelje se na promjenama površinske strukture metalnog proizvoda. Ovaj kompleks operacija je potreban za postizanje cilja s zaštitnim karakteristikama. Međutim, ne samo da fizičke osobine povećavaju nitriranje čelika kod kuće, gdje nema prostora za radikalnije mjere kako bi se dobila slijedeća poboljšana svojstva.

Opće informacije o tehnologiji nitriranja

Nužnost primjene nitriranja određena je održavanjem karakteristika, što omogućuje izdvajanje proizvoda visokokvalitetnim svojstvima. Glavni dio tehnika nitriranja obavlja se u skladu sa zahtjevima za termičke metode obrade dijelova. Posebno, tehnologija brušenja je raširena, zahvaljujući kojoj stručnjaci mogu preciznije prilagoditi parametre metala. Osim toga, dopušteno je zaštititi područja koja ne podliježu nitriranju. U tom slučaju premazivanje tankim slojevima kositra može se nanositi galvanskom tehnikom. U usporedbi s dubljim metodama strukturnih poboljšanja metalnih svojstava, nitriranje je zasićenje površinskog sloja čelika, što ima manje utjecaja na strukturu praznina. To jest, osnovne osobine metalnih elemenata povezanih s unutarnjim karakteristikama ne uzimaju se u obzir kod nitriranih poboljšanja.

Vrste metoda nitriranja

Pristupi nitriranju mogu varirati. Obično se razlikuju dvije glavne metode, ovisno o uvjetima nitriranja metala. To mogu biti metode za povećanje habanja površine i tvrdoće, kao i poboljšanje otpornosti na koroziju. Prva varijanta se razlikuje po tome što se struktura mijenja u pozadini temperature od oko 500 ° C Smanjenje nitriranja obično se postiže ionskim tretmanom, kada se izvode anodni pražnjenje i katodni pražnjenje. U drugoj varijanti se proizvodi dopiran nitridiranje čelika. Tehnologija ovog tipa osigurava temperaturu na 600-700 ° C uz proces trajanja do 10 sati. U takvim slučajevima, tretman se može kombinirati s mehaničkim djelovanjem i toplinskim profinjenjem materijala, u skladu s točnim zahtjevima, do rezultata.

Izlaganje plazma ionima

To je metoda zasićenja metala u vakuumu koji sadrži dušik, u kojem se uzbuđuju električne žarulje. Zidovi komore za grijanje mogu poslužiti kao anode, a izravno obrađeni prahovi djeluju kao katoda. Kako bi se pojednostavila kontrola strukture sloja, moguće je ispraviti tehnološki proces. Na primjer, gustoća struje, stupanj vakuuma, potrošnja dušika, razine dodavanja čistog procesnog plina i sl. Mogu se mijenjati. U nekim izmjenama, nitridiranje plazme čelika također uključuje povezivanje argona, metana i vodika. Ovo djelomično omogućuje optimizaciju vanjskih karakteristika čelika, no tehničke promjene i dalje su različite od punog legiranja. Glavna razlika leži u činjenici da duboke strukturne promjene i korekcije čine ne samo vanjske prevlake i školjke proizvoda. Ionsko liječenje može utjecati na ukupnu deformaciju strukture.

Nitriranje plina

Ova metoda zasićenja metalnih proizvoda provodi se na temperaturi od 400 ° C Ali postoje i iznimke. Na primjer, vatrostalni i austenitni čelici osiguravaju višu razinu zagrijavanja - do 1200 ° C. Kao glavni zasićeni medij pojavljuje se disocijacijski amonijak. Parametri strukturne deformacije mogu se kontrolirati postupkom nitriranja plina, koji pretpostavlja različite oblike obrade. Najpopularniji modovi su dva, tri faze formata, kao i kombinacija disociranog amonijaka. Regije koje uključuju uporabu zraka i vodika se koriste rjeđe. Među kontrolnim parametrima koji određuju nitriranje čelika kvalitativnim karakteristikama, može se razlikovati razina potrošnje amonijaka, temperaturu, stupanj disocijacije, potrošnju pomoćnih procesnih plinova i tako dalje.

Liječenje otopinama elektrolita

U pravilu se koristi tehnologija primjene anodnog grijanja. Zapravo, to je vrsta elektrokemijsko-termičke obrade čeličnih materijala. Temelj ove metode je načelo korištenja pulsirajućeg električnog naboja, koji prolazi duž površine žbuke smještenog u elektrolitskom mediju. Zbog kombiniranog utjecaja električnih naboja na metalnu površinu i kemijsku okolinu postiže se i efekt poliranja. S ovim tretmanom, ciljni dio se može smatrati anodom s pozitivnim potencijalom iz električne struje. Istovremeno, katodni volumen ne smije biti manji od anodnog volumena. Ovdje je potrebno napomenuti neka obilježja kojima se ionsko nitriranje čelika konvergira s elektrolitima. Konkretno, stručnjaci primjećuju različite načine za stvaranje električnih procesa s anodama, koji, između ostalog, ovise o povezanim smjesama elektrolita. To omogućuje preciznije reguliranje tehničkih i operativnih kvaliteta metalnih praznina.

Katolička nitracija

Radni prostor u ovom slučaju nastaje disocijacijom amonijaka uz potporu temperaturnog režima reda veličine 200-400 ° C Ovisno o početnoj kvaliteti metalnog dijela, odabire se optimalni režim zasićenja, što je dovoljno za ispravak obradaka. To se također odnosi na promjene u parcijalnom pritisku amonijaka i vodika. Potrebna razina disocijacije amonijaka postiže se kontroliranjem tlaka i volumena opskrbe plinom. U ovom slučaju, za razliku od klasičnih metoda zasićenja plina, katoličko nitriranje čelika osigurava više nježnih režima prerade. Obično se ova tehnologija ostvaruje u atmosferi koja sadrži dušik s električnim punjenjem. Anodnu funkciju provodi se zidovima komore za grijanje, a katoda prema proizvodu.

Proces deformacije strukture

Praktične sve metode zasićenja površina metalnih praznina temelje se na povezivanju temperaturnog efekta. Druga stvar je da se osim toga mogu koristiti tehnike i tehnike ispravljanja plina koje mijenjaju ne samo vanjsku, već i vanjsku strukturu materijala. Uglavnom, tehnolozi pokušavaju poboljšati svojstva čvrstoće ciljnog objekta i zaštititi ih od vanjskih utjecaja. Na primjer, otpornost na koroziju jedan je od glavnih zadaća zasićenja, u kojem se obavlja nitriranje čelika. Struktura metala nakon obrade elektrolita i plinskih medija je obdarena izolacijom, sposobnom za otpor i mehaničku prirodnu destrukciju. Specifični parametri za promjenu strukture određeni su uvjetima za buduću uporabu obradaka.

Nitriranje na pozadini alternativnih tehnologija

Uz metodu nitriranja, vanjska struktura metalnih predoblika može se promijeniti pomoću tehnologija cianidacije i cementiranja. Što se tiče prve tehnologije, to je više poput klasične legure. Razlika između ovog procesa je dodavanje ugljika u aktivnu smjesu. Ima značajne značajke i cementiranje. Također omogućuje korištenje ugljika, ali na povišenim temperaturama - oko 950 ° C. Glavni cilj takve zasićenosti je postizanje visoke operativne tvrdoće. U tom slučaju, oba ugljikovodika i nitriranje postaju slični po tome što unutarnja struktura može zadržati određeni stupanj viskoznosti. U praksi se ovaj postupak koristi u industrijama u kojima prazni dijelovi moraju podnijeti povećanu trenju, mehaničku zamor, otpornost na habanje i druge osobine koje osiguravaju izdržljivost materijala.

Prednosti nitriranja

Glavne prednosti ove tehnologije uključuju različite režime zasićenja praznina i univerzalnost primjene. Obrada površine dubine od oko 0,2-0,8 mm omogućuje održavanje osnovne strukture metalnog dijela. Međutim, mnogo ovisi o organizaciji procesa u kojem se obavlja nitriranje čelika i drugih legura. Dakle, u usporedbi s legurama, uporaba postupka za dušik zahtijeva manje troškova i dopuštena je i kod kuće.

Nedostaci nitriranja

Metoda je orijentirana na vanjsko dotjerivanje metalnih površina, što uzrokuje ograničenje zaštitnih parametara. Za razliku od obrade ugljika, na primjer, nitriranje ne može ispraviti unutarnju strukturu radnog dijela kako bi se oslobodio stresa. Drugi nedostatak je rizik od negativnog utjecaja čak i na vanjska zaštitna svojstva takvog proizvoda. S jedne strane, proces nitriranja čelika može povećati otpornost na koroziju i otpornost na vlagu, ali s druge strane također će smanjiti gustoću strukture i time utjecati na svojstva čvrstoće.

zaključak

Tehnologija obrade metala uključuje širok raspon metoda mehaničkog i kemijskog utjecaja. Neki od njih su tipični i izračunavaju se na standardiziranoj dodjeli praznina u konkretnim tehničkim i fizičkim načinima. Drugi su usredotočeni na specijalizirano usavršavanje. Druga grupa uključuje nitriranje čelika, što omogućuje mogućnost skoro pomičnog modifikacije vanjske površine dijela. Ova metoda modifikacije omogućuje istodobno formiranje barijere protiv vanjskog negativnog utjecaja, ali istovremeno ne mijenjati osnovu materijala. U praksi takve operacije podvrgavaju se dijelovima i strukturama koje se koriste u građevinarstvu, strojevima i instrumentaciji. Posebno se to odnosi na materijale koji su u početku podvrgnuti visokim opterećenjima. Međutim, postoje i indikatori snage, koji se ne mogu postići nitriranjem. U takvim se slučajevima koristi doping s dubokom obradom strukture materijala. Ali ima i svoje nedostatke u obliku štetnih tehničkih nečistoća.