Nitrurare ionică în vid. Nitrurare ionică

Acasă> Document

Posibilitati tehnologice de nitrurare ionica in intarirea produselor din oteluri structurale si pentru scule

M. N. Bosyakov, S. V. Bondarenko, D. V. Zhuk, P. A. Matusevich

JV „Avicenna International”, Republica Belarus, Minsk,

Sf. Surganova, 2a, 220012, tel. +375 17 2355002

Nitrurarea ion-plasmă (IPA) este o metodă de tratare chimico-termică a produselor din oțel și fontă cu capacități tehnologice mari, care face posibilă obținerea de straturi de difuzie cu compoziția necesară prin utilizarea diferitelor medii gazoase, de ex. procesul de saturare prin difuzie este controlabil și poate fi optimizat în funcție de cerințele specifice pentru adâncimea stratului și duritatea suprafeței. Intervalul de temperatură al nitrurării ionice este mai larg decât cel al nitrurării cu gaz și este în intervalul 400-600 0 C. Tratamentul la temperaturi sub 500 0 C este eficient în special în întărirea produselor din oțeluri aliate pentru scule pentru prelucrare la rece, de mare viteză. si oteluri maraging, pentru ca proprietățile lor de performanță sunt crescute semnificativ, menținând în același timp duritatea miezului la nivelul de 55-60 HRC. Piesele și sculele din aproape toate industriile sunt supuse procesării de întărire prin metoda IPA (Fig. 1).

Orez. 1. Utilizarea nitrurării ion-plasmă pentru întărirea diferitelor produse

Ca urmare a IPA, următoarele caracteristici ale produselor pot fi îmbunătățite: rezistență la uzură, rezistență la oboseală, proprietăți la presiune extremă, rezistență la căldură și rezistență la coroziune. În comparație cu metodele utilizate pe scară largă de întărire a tratamentului chimico-termic al pieselor din oțel, cum ar fi cementarea, nitrocarburarea, cianurarea și nitrurarea cu gaz în cuptoare, metoda IPA are următoarele avantaje principale:

duritate mai mare a suprafeței pieselor nitrurate; fără deformare a pieselor după prelucrare și finisare ridicată a suprafeței; creșterea limitei de anduranță și creșterea rezistenței la uzură a pieselor prelucrate; temperatură de procesare mai scăzută, datorită căreia, transformările structurale nu au loc în oțel; capacitatea de a procesa găuri oarbe și traversante; păstrarea durității stratului nitrurat după încălzire la 600-650 С; capacitatea de a obține straturi dintr-o compoziție dată; capacitatea de a procesa produse de dimensiuni și forme nelimitate; lipsa poluării mediului; îmbunătățirea culturii producției; reducerea costului procesării de mai multe ori.

Avantajele IPA se manifestă și printr-o reducere semnificativă a costurilor de producție de bază. Deci, de exemplu, în comparație cu nitrurarea cu gaz în cuptoare, IPA oferă:

reducerea timpului de procesare de 2-5 ori, atât prin reducerea timpului de încălzire și răcire a încărcăturii, cât și prin reducerea timpului de menținere izotermă; reducerea fragilității stratului întărit; reducerea consumului de gaze de lucru de 20-100 de ori; reducerea consumului de energie electrică de 1,5-3 ori; excluderea operațiunii de depasivare; reducerea deformării astfel încât să excludă șlefuirea de finisare; simplitatea și fiabilitatea protecției ecranului împotriva nitrurării suprafețelor neîntărite; imbunatatirea conditiilor sanitare si igienice de productie; conformitatea deplină a tehnologiei cu toate cerințele moderne de protecție a mediului.

Comparativ cu stingerea Procesarea IPA permite:

eliminarea deformărilor; crește durata de viață a suprafeței nitrurate de 2-5 ori.

Utilizarea IPA în locul carburării, nitrocarburării, nitrurării cu gaz sau lichid, călirii volumetrice sau HFC vă permite să economisiți echipamentele de bază și zonele de producție, să reduceți costurile cu mașini și transport și să reduceți consumul de energie electrică și medii de gaz activ. Principiul de funcționare al IPA este că într-un mediu gazos descărcat (p = 200-1000 Pa) care conține azot între catod - părți - și anod - pereții camerei de vid - este excitată o descărcare anormală de strălucire, formând un mediu activ (ioni, atomi, molecule excitate), care asigură formarea unui strat nitrurat, constând dintr-o zonă exterioară - nitrură și o zonă de difuzie situată sub acesta. Factorii tehnologici care afectează eficiența nitrurării ionice sunt temperatura procesului, timpul de saturație, presiunea, compoziția și debitul amestecului de gaz de lucru. Temperatura procesului, zona cuștii implicată în schimbul de căldură și eficiența schimbului de căldură cu peretele (numărul de ecrane) determină puterea necesară pentru a menține descărcarea și pentru a asigura temperatura necesară a produselor. Alegerea temperaturii depinde de gradul de aliere a oțelului nitrurat cu elemente formatoare de nitrură: cu cât gradul de aliere este mai mare, cu atât temperatura este mai mare. Temperatura de procesare trebuie să fie cu cel puțin 10-20 0 С mai mică decât temperatura de revenire. Durata și temperatura procesului saturațiile determină adâncimea stratului, distribuția durității în adâncime și grosimea zonei de nitrură. Compoziția mediului saturant depinde de gradul de aliere al oțelului prelucrat și de cerințele pentru duritatea și adâncimea stratului nitrurat. Presiunea procesului trebuie să fie astfel încât să se asigure o „potrivire” strânsă a suprafeței produselor prin descărcare și obținerea unui strat uniform de nitrur. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că descărcarea în toate etapele procesului trebuie să fie anormală, adică suprafața tuturor părților din încărcare trebuie să fie complet acoperită cu strălucire, iar densitatea curentului de descărcare trebuie să fie mai mare decât densitatea normală. pentru o presiune dată, ținând cont de efectul de încălzire a gazului în regiunea catodică a descărcării. Odată cu apariția instalațiilor IPA de nouă generație, folosind amestecuri controlate din compoziție de hidrogen, azot și argon ca mediu de lucru, precum și plasmă „pulsată” mai degrabă decât cu curent continuu, capacitatea de fabricație a procesului de nitrurare ionică a crescut semnificativ. Utilizarea încălzirii combinate („pereții fierbinți” ai camerei) sau a protecției termice îmbunătățite (scut de căldură triplu), împreună cu capacitatea de a regla independent compoziția și presiunea gazului în cameră, fac posibilă evitarea supraîncălzirii marginilor subțiri de tăiere în timpul încălzirii încărcăturii la prelucrarea sculei de tăiere, pentru a regla cu precizie timpul de saturație a și respectiv adâncimea stratului, deoarece încălzirea produselor se poate face într-un mediu fără azot, de exemplu, într-un amestec de Ar + H2. Izolarea termică eficientă în camera de lucru (scut termic triplu) permite prelucrarea produselor cu consum specific redus de energie, minimizând astfel diferențele de temperatură din interiorul cuștii în timpul procesării. Acest lucru este evidențiat de distribuția microdurității de-a lungul adâncimii stratului nitrurat pentru probele situate în diferite locuri ale cuștii (Fig. 2).

Orez. 2. Distribuția microdurității de-a lungul adâncimii stratului nitrurat pentru trei probe situate în locuri diferite ale cuștii.

a, b - roată dințată cu greutatea de 10,1 kg, 51 buc., st - 40X, modul 4.5, expunere 16 ore, T = 530 0 С;

b, d - roată dințată cu greutatea de 45 kg, 11 buc., st - 38XH3MFA, modul 3.25 (jantă exterioară)

și 7 mm (coroană interioară), expunere 16 ore, Т = 555 0 С.

Nitrurarea ionică este o metodă eficientă de prelucrare a călirii pieselor din oteluri de structura aliate: roţi dinţate, jante dinţate, arbori angrenaj, arbori, angrenaje dinţate drepte, conice şi cilindrice, cuplaje, arbori angrenaj de configuraţie geometrică complexă etc. arbori etc.) de precizie mică şi medie, care nu necesită şlefuire ulterioară. Aceste tipuri de tratament termic sunt inutile din punct de vedere economic în fabricarea de piese de înaltă precizie cu încărcare medie și scăzută, deoarece cu acest tratament, se observă deformare semnificativă și este necesară șlefuirea ulterioară. În consecință, la măcinare, este necesar să se îndepărteze o grosime semnificativă a stratului întărit. IPA permite reducerea semnificativă a deformarii și deformarii pieselor, menținând în același timp rugozitatea suprafeței în intervalul Ra = 0,63 ... 1,2 microni, ceea ce permite în majoritatea covârșitoare a cazurilor utilizarea IPA ca tratament de finisare. În ceea ce privește construcția mașinilor-unelte, nitrurarea ionică a roților dințate reduce semnificativ caracteristicile de zgomot ale mașinilor-unelte, crescând astfel competitivitatea acestora pe piață. IPA este cel mai eficient atunci când se prelucrează piese similare la scară largă: angrenaje, arbori, osii, arbori angrenaj, arbori angrenaj etc. Angrenajele supuse nitrurării cu plasmă au o stabilitate dimensională mai bună în comparație cu angrenajele cementate și pot fi utilizate fără prelucrare suplimentară. În acest caz, capacitatea portantă a suprafeței laterale și rezistența bazei dintelui, realizate prin nitrurare cu plasmă, corespund angrenajelor cimentate (Tabelul 1).

tabelul 1

Caracteristicile de rezistență la oboseală ale oțelurilor în funcție de metodele de călire a roților dințate

Tip de oțel	Tip de tratament	Limita de oboseală la încovoiere, MPa	Limită de rezistență la contactul cu suprafața, MPa	Duritatea suprafeței laterale a dinților, HV
Aliat	întărire
Îmbunătățibil (40X, 40XH, 40XFA, 40XH2MA, 40XMFA, 38XM, 38XN3MFA, 38X2N2MFA, 30X2NM etc.)	Nitrurare
Normalizat	Întărire cu plasmă sau prin inducție
Nitrurat special (38HMYUA, 38H2MYUA, 35HYUA, 38HVFYUA, 30H3MF etc.)	Nitrurare
Aliat	Cimentarea și nitrocarburarea

La tratarea de călire prin nitrurare ionică a pieselor din oțeluri cementate, slab și mediu aliate (18KhGT, 20KhNZA, 20KhGNM, 25KhGT, 40Kh, 40KhN, 40KhFA etc.), este necesară la început îmbunătățirea pieselor forjate. - călire volumetrică și revenire la o duritate de 241-285 HB (la unele oțeluri - 269-302 HB), apoi tratament mecanic și în final nitrurare ionică. Pentru a asigura o deformare minimă a produselor înainte de nitrurare pentru ameliorarea tensiunilor, se recomandă să se efectueze recoacerea într-o atmosferă de gaz protectoare, iar temperatura de recoacere ar trebui să fie mai mare decât temperatura de nitrurare. Recoacerea trebuie făcută înainte de prelucrarea de precizie. Adâncimea stratului nitrurat format pe produsele specificate din oțeluri 40X, 18XGT, 25XGT, 20X2H4A etc., este de 0,3-0,5 mm la o duritate de 500-800 HV, în funcție de gradul de oțel (Figura 3). Pentru angrenajele care funcționează sub sarcini mai mari, stratul nitrurat ar trebui să fie de 0,6-0,8 mm cu o zonă de nitrură subțire sau fără zonă.

Orez. 3. Distribuția microdurității de-a lungul adâncimii stratului nitrurat pentru diferite oțeluri

Optimizarea proprietăților stratului întărit este determinată de combinația de caracteristici ale materialului de bază (duritatea miezului) și parametrii stratului nitrurat. Natura încărcăturii determină adâncimea stratului de difuzie, tipul și grosimea stratului de nitrură:

uzura - g'- sau e-layer; sarcină dinamică - grosime limitată a stratului de nitrură sau deloc strat de nitrură; coroziune - e-strat.

Controlul independent al debitului fiecăreia dintre componentele amestecului de gaze, presiunea în camera de lucru și variația temperaturii procesului permit formarea de straturi de diferite adâncimi și durități (Fig. 4), asigurând astfel o calitate stabilă a prelucrării cu o raspandire minima a proprietatilor de la o parte la alta si de la sarcina la sarcina ( fig. 5).

Orez. 4. Distribuția microdurității de-a lungul adâncimii stratului nitrurat de oțel 40X

1, 3, 5 - proces într-o etapă;

2.4 - proces în două etape din punct de vedere al conținutuluiN 2 în amestecul de lucru

1,2 – T=530 0 C, t= 16 ore; 3 -T=560 0 C, t= 16 ore;

4 – T=555 0 C, t= 15 ore, 5 - T = 460 0 С, t = 16 ore

Orez. 5. Răspândirea microdurității de-a lungul adâncimii stratului nitrurat

pentru oțel 40Kh (a) și 38KhNZMFA (b) pentru procese în serie.

Nitrurarea ionică este cunoscută pe scară largă ca una dintre metodele eficiente de creștere a rezistenței la uzură a sculelor de tăiere din oţeluri de mare viteză clasele P6M5, P18, P6M5K5, R12F4K5 etc. Nitrurarea crește rezistența la uzură a sculei și rezistența la căldură a acesteia. Suprafața nitrurata a sculei, care are un coeficient de frecare redus și proprietăți antifricțiune îmbunătățite, asigură o evacuare mai ușoară a așchiilor și, de asemenea, previne lipirea așchiilor și formarea găurilor de uzură, ceea ce face posibilă creșterea vitezei de avans și de tăiere. Structura optimă a oțelului rapid nitrurat este martensita cu conținut ridicat de azot, care nu conține nitruri în exces. Structura specificată este asigurată de saturarea suprafeței sculei cu azot la o temperatură de 480-520 0 С în timpul nitrurării pe termen scurt (până la 1 oră). În acest caz, se formează un strat întărit cu o adâncime de 20-40 microni cu o microduritate a suprafeței de 1000-1200 HV0,5 cu o duritate a miezului de 800-900 HV (Fig. 6) și durata de viață a sculei după nitrurarea ionică. crește de 2-8 ori, în funcție de tipul și tipul de material prelucrat.

Orez. 6. Structura stratului nitrurat de oțel R6M5 (a) și distribuția microdurității pe adâncimea stratului (b).

Principalul avantaj al nitrurării ionice a sculei este posibilitatea de a obține doar un strat întărit prin difuzie, sau un strat cu nitrură monofazată Fe 4 N ('-faza) la suprafață, spre deosebire de nitrurarea clasică cu gaz în amoniac, unde nitrura stratul este format din două faze - ' + , care este o sursă de tensiuni interne la interfață și provoacă fragilitatea și decojirea stratului întărit în timpul funcționării. Nitrurarea ionică este, de asemenea, una dintre principalele metode de creștere a durabilității scule de ștanțare și echipamente de turnare din oțeluri 5ХНМ, 4Х5МФС, 3Х2В8, 4Х5В2ФС, 4Х4ВМФС, 38Х2МЮА, Х12, Х12М, Х12Ф1. Ca rezultat al nitrurării ionice, următoarele caracteristici ale produsului pot fi îmbunătățite:

Matrice de forjare pentru matritare la cald si matrite pentru turnarea metalelor si aliajelor - rezistenta crescuta la uzura, aderenta redusa a metalelor. Matrite de injectie pentru aluminiu - Stratul nitrurat previne lipirea metalului in zona cu jet de lichid, iar procesul de umplere a matritei este mai putin turbulent, ceea ce creste durata de viata a matritelor si are ca rezultat o turnare de calitate superioara.

Îmbunătățește semnificativ nitrurarea ionică și performanța sculei pentru rece (T< 250 0 С) обработки – вытяжка, гибка, штамповка, прессование, резка, чеканка и прошивка. Основные требования, обеспечивающие высокую работоспособность такого инструмента – высокая прочность при сжатии, износостойкость и сопротивление холодной ударной нагрузке – достигаются в результате упрочняющей обработки методом ионного азотирования. Если для инструмента используется высокохромистая сталь (12% хрома), то азотированный слой должен быть только диффузионным, если низколегированные стали – то дополнительно к диффузионному слою должен быть γ-слой – твердый и пластичный. Особенностью ионного азотирования высокохромистых сталей является то, что выбирая температуру процесса можно в широких пределах сохранять твердость сердцевины изделия, задаваемую предварительной термической обработкой (табл. 2). Для получения износостойкого поверхностного слоя при сохранении вязкой сердцевины штампа необходимо проводить вначале закалку с отпуском на вторичную твердость, размерную обработку и затем ионное азотирование. Для исключения или сведения к минимуму деформаций, возникающих при ионном азотировании штампового инструмента, перед окончательной механической обработкой рекомендуется проводить отжиг в среде инертного газа при температуре как минимум на 20 С ниже температуры отпуска. При необходимости применяют полировку азотированных рабочих поверхностей.

Masa 2.

Caracteristicile oțelurilor aliate după nitrurare ion-plasmă.

calitate de oțel	Duritatea inimiievinovăţie,	Temperatura procesului 0 CU	Caracteristicile stratului			Tipul de strat compus recomandat
			Adâncime mm	tv-st, HV 1	Grosimea stratului de legătură,
Oteluri pentru lucru la cald
Otel pentru prelucrare la rece

Politica de confidențialitate

Data intrării în vigoare: 22 octombrie 2018

Ionitech Ltd. ("noi", "noi" sau "nostru") operează https: // www ..

Această pagină vă informează cu privire la politicile noastre privind colectarea, utilizarea și dezvăluirea datelor cu caracter personal atunci când utilizați Serviciul nostru și opțiunile pe care le-ați asociat cu datele respective.

Utilizăm datele dumneavoastră pentru a furniza și îmbunătăți Serviciul. Prin utilizarea Serviciului, sunteți de acord cu colectarea și utilizarea informațiilor în conformitate cu această politică. Cu excepția cazului în care este definit altfel în această Politică de confidențialitate, termenii utilizați în această Politică de confidențialitate au aceleași semnificații ca în Termenii și Condițiile noastre, accesibili de pe https: //www.site/

Colectarea și utilizarea informațiilor

Colectăm mai multe tipuri diferite de informații în diverse scopuri pentru a vă oferi și îmbunătăți Serviciul nostru.

Tipuri de date colectate

Date personale

În timpul utilizării Serviciului nostru, este posibil să vă cerem să ne furnizați anumite informații de identificare personală care pot fi folosite pentru a vă contacta sau a vă identifica („Date cu caracter personal”). Informațiile de identificare personală pot include, dar nu se limitează la:

• Cookie-uri și date de utilizare

Date de utilizare

De asemenea, putem colecta informații despre cum este accesat și utilizat Serviciul („Date de utilizare”). Aceste date de utilizare pot include informații precum adresa de protocol de internet a computerului dvs. (de exemplu adresa IP), tipul browserului, versiunea browserului, paginile Serviciului nostru pe care le vizitați, ora și data vizitei dvs., timpul petrecut pe acele pagini. , identificatori unici de dispozitiv și alte date de diagnosticare.

Date de urmărire și cookie-uri

Folosim cookie-uri și tehnologii de urmărire similare pentru a urmări activitatea pe Serviciul nostru și pentru a păstra anumite informații.

Cookie-urile sunt fișiere cu o cantitate mică de date care pot include un identificator unic anonim. Cookie-urile sunt trimise browserului dvs. de pe un site web și stocate pe dispozitivul dvs. Tehnologiile de urmărire utilizate sunt, de asemenea, balize, etichete și scripturi pentru a colecta și urmări informații și pentru a îmbunătăți și analiza Serviciul nostru.

Puteți solicita browserului dumneavoastră să refuze toate cookie-urile sau să indice când este trimis un cookie. Cu toate acestea, dacă nu acceptați cookie-uri, este posibil să nu puteți utiliza unele părți ale Serviciului nostru.

Exemple de cookie-uri pe care le folosim:

• Cookie-uri de sesiune. Folosim module cookie de sesiune pentru a opera serviciul nostru.
• Cookie-uri de preferință. Folosim module cookie de preferințe pentru a vă aminti preferințele și diferitele setări.
• Cookie-uri de securitate. Folosim cookie-uri de securitate în scopuri de securitate.

Utilizarea Datelor

Ionitech Ltd. folosește datele colectate în diverse scopuri:

• Pentru a furniza și întreține Serviciul
• Pentru a vă informa cu privire la modificările aduse Serviciului nostru
• Pentru a vă permite să participați la funcțiile interactive ale Serviciului nostru atunci când alegeți să faceți acest lucru
• Pentru a oferi asistență și asistență clienților
• Pentru a furniza analize sau informații valoroase, astfel încât să putem îmbunătăți Serviciul
• Pentru a monitoriza utilizarea Serviciului
• Pentru a detecta, preveni și aborda probleme tehnice

Transfer de date

Informațiile dumneavoastră, inclusiv Datele cu caracter personal, pot fi transferate și menținute pe computere situate în afara statului, provinciei, țării sau a altei jurisdicții guvernamentale în care legile privind protecția datelor pot diferi de cele din jurisdicția dumneavoastră.

Dacă vă aflați în afara Bulgariei și alegeți să ne furnizați informații, vă rugăm să rețineți că transferăm datele, inclusiv datele personale, în Bulgaria și le procesăm acolo.

Consimțământul dumneavoastră cu privire la această Politică de confidențialitate, urmat de transmiterea de către dumneavoastră a unor astfel de informații, reprezintă acordul dumneavoastră cu privire la acest transfer.

Ionitech Ltd. va lua toate măsurile rezonabile necesare pentru a se asigura că datele dumneavoastră sunt tratate în siguranță și în conformitate cu această Politică de confidențialitate și niciun transfer al datelor dumneavoastră cu caracter personal nu va avea loc către o organizație sau o țară decât dacă există controale adecvate, inclusiv securitatea datelor dumneavoastră. și alte informații personale.

Dezvăluirea datelor

Cerinte legale

Ionitech Ltd. poate dezvălui datele dumneavoastră cu caracter personal cu bună-credință că o astfel de acțiune este necesară pentru:

• Pentru a respecta o obligație legală
• Pentru a proteja și a apăra drepturile sau proprietatea Ionitech Ltd.
• Pentru a preveni sau a investiga posibile abateri în legătură cu Serviciul
• Pentru a proteja siguranța personală a utilizatorilor Serviciului sau a publicului
• Pentru a proteja împotriva răspunderii legale

Securitatea Datelor

Securitatea datelor dumneavoastră este importantă pentru noi, dar rețineți că nicio metodă de transmitere prin Internet sau nicio metodă de stocare electronică nu este 100% sigură. Deși ne străduim să folosim mijloace acceptabile din punct de vedere comercial pentru a vă proteja datele personale, nu putem garanta securitatea lor absolută.

Prestatori de servicii

Putem angaja companii și persoane terțe pentru a facilita Serviciul nostru („Furnizorii de servicii”), pentru a furniza Serviciul în numele nostru, pentru a presta servicii legate de Servicii sau pentru a ne ajuta să analizăm modul în care este utilizat Serviciul nostru.

Acești terți au acces la datele dumneavoastră cu caracter personal numai pentru a îndeplini aceste sarcini în numele nostru și sunt obligați să nu le dezvăluie sau să le folosească în niciun alt scop.

Analytics

Putem folosi furnizori de servicii terți pentru a monitoriza și analiza utilizarea Serviciului nostru.

Google Analytics

Google Analytics este un serviciu de analiză web oferit de Google care urmărește și raportează traficul site-ului web. Google folosește datele colectate pentru a urmări și monitoriza utilizarea Serviciului nostru. Aceste date sunt partajate cu alte servicii Google. Google poate folosi datele colectate pentru a contextualiza și a personaliza reclamele propriei rețele de publicitate.

Puteți renunța la a vă pune activitatea pe Serviciu disponibilă pentru Google Analytics instalând programul de completare pentru browser de renunțare Google Analytics. Suplimentul împiedică JavaScript Google Analytics (ga.js, analytics.js și dc.js) să partajeze informații cu Google Analytics despre activitatea de vizite.

Pentru mai multe informații despre practicile de confidențialitate ale Google, vă rugăm să vizitați pagina web privind confidențialitatea și condițiile Google: https://policies.google.com/privacy?hl=ro

Legături către alte site-uri

Serviciul nostru poate conține link-uri către alte site-uri care nu sunt operate de noi. Dacă faceți clic pe un link al unei terțe părți, veți fi direcționat către site-ul acelui terț. Vă sfătuim cu insistență să revizuiți Politica de confidențialitate a fiecărui site pe care îl vizitați.

Nu avem control asupra și nu ne asumăm nicio responsabilitate pentru conținutul, politicile de confidențialitate sau practicile oricăror site-uri sau servicii terțe.

Confidențialitatea copiilor

Serviciul nostru nu se adresează nimănui sub vârsta de 18 ani ("Copii").

Nu colectăm cu bună știință informații de identificare personală de la oricine cu vârsta sub 18 ani. Dacă sunteți părinte sau tutore și știți că copiii dumneavoastră ne-au furnizat date cu caracter personal, vă rugăm să ne contactați. Dacă aflăm că am colectat date cu caracter personal de la copii fără verificarea consimțământului părinților, luăm măsuri pentru a elimina acele informații de pe serverele noastre.

Modificări ale acestei politici de confidențialitate

Putem actualiza Politica noastră de confidențialitate din când în când. Vă vom anunța cu privire la orice modificare prin publicarea noii Politici de confidențialitate pe această pagină.

Vă vom anunța prin e-mail și/sau printr-o notificare vizibilă privind Serviciul nostru, înainte ca modificarea să devină efectivă și vă vom actualiza „data intrării în vigoare” din partea de sus a acestei Politici de confidențialitate.

Sunteți sfătuit să revizuiți periodic această Politică de confidențialitate pentru orice modificări. Modificările aduse acestei Politici de confidențialitate sunt efective atunci când sunt postate pe această pagină.

Contactează-ne

Dacă aveți întrebări despre această politică de confidențialitate, vă rugăm să ne contactați:

• Prin e-mail:

Nitrurarea ion-plasmă (IPA) este o metodă modernă de întărire de tratare chimico-termică a articolelor din fontă, carbon, oțeluri aliate și pentru scule, aliaje de titan, cermet și materiale sub formă de pulbere. Eficiența ridicată a tehnologiei se realizează prin utilizarea diferitelor medii gazoase care afectează formarea unui strat de difuzie de compoziție diferită, în funcție de cerințele specifice pentru adâncimea și duritatea suprafeței acestuia.

Nitrurarea prin metoda ion-plasmă este relevantă pentru tratarea pieselor încărcate care operează în medii corozive supuse frecării și coroziunii chimice; prin urmare, este utilizată pe scară largă în industria construcțiilor de mașini, inclusiv în construcțiile de mașini-unelte, industria auto și aviație, precum și în sectoarele petrolului și gazelor, combustibilului și energiei și minerit.unelte și producție de înaltă precizie.

În procesul de tratare a suprafeței cu nitrurare ionică, caracteristicile suprafeței metalelor și fiabilitatea operațională a părților critice ale mașinilor, motoarelor, mașinilor-unelte, hidraulice, mecanică de precizie și altor produse sunt îmbunătățite: rezistența la oboseală și contactul, duritatea suprafeței și rezistența la creșterea fisurilor, rezistența la uzură, rezistența la căldură și la coroziune.

Avantajele nitrurării ion-plasmă

Tehnologia IPA are o serie de avantaje incontestabile, dintre care principalul este calitatea stabilă a procesării cu o răspândire minimă a proprietăților. Procesul controlat de saturație și încălzire a gazului de difuzie asigură o acoperire uniformă de înaltă calitate, o compoziție și o structură de fază dată.

• Duritate mare a suprafeței pieselor nitrurate.
• Fără deformare a pieselor după prelucrare și curățenie ridicată a suprafeței.
• Reducerea timpului de prelucrare a oțelurilor de 3-5 ori, aliajele de titan - de 5-10.
• Creșterea exploatării suprafeței nitrurate de 2-5 ori.
• Posibilitatea prelucrarii orificiilor oarbe si traversante.

Regimul de temperatură scăzută exclude transformările structurale ale oțelului, reduce probabilitatea deteriorării și deteriorării prin oboseală și permite în orice caz răcirea fără riscul formării martensitei. Tratamentul la temperaturi sub 500 ° C este deosebit de eficient în produsele de călire din oțeluri aliate pentru scule, viteze mari și maraging: proprietățile lor de performanță cresc fără a modifica duritatea miezului (55-60 HRC).

Metoda ecologică de nitrurare ion-plasmă previne distorsiunea și deformarea pieselor, menținând în același timp rugozitatea inițială a suprafeței în intervalul Ra = 0,63 ... 1,2 microni - de aceea tehnologia IPA este eficientă ca tratament de finisare.

Proces tehnologic

Instalațiile pentru IPA funcționează în atmosferă rarefiată la o presiune de 0,5-10 mbar. Un amestec de gaz ionizat este alimentat în cameră, care funcționează conform principiului sistemului catod-anod. Între piesa de prelucrat și pereții camerei de vid se formează o descărcare de impuls luminos. Mediul activ creat sub influența sa, format din ioni încărcați, atomi și molecule, formează un strat nitrurat pe suprafața produsului.

Compoziția mediului saturant, temperatura și durata procesului afectează adâncimea de penetrare a nitrurilor, ceea ce determină o creștere semnificativă a durității stratului de suprafață al produselor.

Nitrurarea ionică a pieselor

Nitrurarea ionică este utilizată pe scară largă pentru consolidarea pieselor de mașini, unelte de lucru și echipamente tehnologice de dimensiuni și forme standard nelimitate: roți dințate, arbori cotit și arbori cu came, angrenaje conice și cilindrice, extrudere, cuplaje cu configurație geometrică complexă, șuruburi, scule de tăiere și găurit, dornuri, matrițe și poansone pentru ștanțare, matrițe.

Pentru o serie de produse (roți dințate cu diametru mare pentru vehicule grele, excavatoare etc.), IPA este singura modalitate de a obține produse finite cu un procent minim de rebuturi.

Proprietățile produselor după întărire prin metoda IPA

Întărirea angrenajelor prin nitrurare ionică mărește limita de rezistență a dinților la încercările de oboseală la încovoiere la 930 MPa, reduce semnificativ caracteristicile de zgomot ale mașinilor-unelte și crește competitivitatea acestora pe piață.

Tehnologia de nitrurare ion-plasmă este utilizată pe scară largă pentru întărirea stratului de suprafață al matrițelor utilizate în turnarea prin injecție: stratul nitrurat previne aderența metalului în zona de alimentare cu jet de lichid, iar procesul de umplere a matriței devine mai puțin turbulent, ceea ce crește durata de viață a matrițelor. , și asigură turnare de înaltă calitate.

Nitrurarea ion-plasmă crește rezistența la uzură a sculelor de perforare și tăiere din oțel de clase R6M5, R18, R6M5K5, R12F4K5 și altele de 4 sau mai multe ori, cu o creștere simultană a condițiilor de tăiere. Suprafața nitrurata a sculei, datorită coeficientului redus de frecare, asigură îndepărtarea mai ușoară a așchiilor și, de asemenea, împiedică lipirea acestora de marginile de tăiere, ceea ce permite creșterea vitezei de avans și de tăiere.

Compania „Ionmet” oferă servicii pentru întărirea suprafeței materialelor structurale ale diferitelor tipuri de piese și unelte prin metoda nitrurării ion-plasmă - un mod corect selectat va permite atingerea indicatorilor tehnici necesari de duritate și adâncime a stratului nitrurat, va asigura înalte proprietăți de consum ale produsului.

• Întărirea stratului superficial al angrenajelor cu granulație fină și grosieră, arborilor cotit și arborilor cu came, ghidajelor, bucșelor, bucșelor, șuruburilor, cilindrilor, matrițelor, osiilor etc.
• Creșterea rezistenței la sarcini ciclice și pulsatorii a arborilor cotit și arborilor cu came, împingătoarelor, supapelor, angrenajelor etc.
• Îmbunătățirea rezistenței la uzură și a rezistenței la coroziune, reducerea aderenței metalelor la turnarea matrițelor, matrițelor de presare și ciocanului, poansonilor de ambutisare adâncă, matrițelor.

Procesul de nitrurare are loc în instalații moderne automatizate:

• Masa Ø 500 mm, inaltime 480 mm;
• Masa Ø 1000 mm, inaltime 1400 mm.

Pentru a clarifica întreaga gamă de produse pentru prelucrarea de călire, precum și posibilitatea nitrurării pieselor mari cu geometrie complexă, contactați specialiștii companiei Ionmet. Pentru a determina condițiile tehnice pentru nitrurare și pentru a începe cooperarea, trimiteți-ne un desen, indicați clasele de oțel și o tehnologie aproximativă pentru fabricarea pieselor.

Călirea ion-plasmă Metodele vid ion-plasmă de călire a suprafețelor pieselor includ următoarele procese: generarea (formarea) unui flux corpuscular de materie; activarea, accelerarea și focalizarea acesteia; ; condensarea și pătrunderea în suprafața pieselor (substraturi). Generare: un flux corpuscular de materie este posibil prin evaporarea (sublimarea) și pulverizarea acesteia. Evaporare: trecerea fazei condensate în vapori se realizează ca urmare a furnizării de energie termică a substanței evaporate. Solidele se topesc de obicei când sunt încălzite și apoi devin gazoase. Unele substanțe trec în stare gazoasă ocolind faza lichidă. Acest proces se numește sublimare. ...

Folosind metodele tehnologiei ion-plasmă în vid, se pot efectua: 1) modificarea straturilor de suprafață: saturarea ion-difuzie; (nitrurare ionică, cementare, borată etc.); gravare (curățare) ionică (plasmă); implantare ionică (implantare); recoacere cu descărcare strălucitoare; CTO într-un mediu de descărcare neauto-susținut; 2) acoperire: polimerizare prin descărcare strălucitoare; depunerea ionică (sistem de pulverizare cu triodă, sistem de pulverizare cu diode folosind descărcarea catodului gol); evaporarea arcului electric; metoda clusterului de ioni; pulverizare catodică (curent continuu, înaltă frecvență); depunerea chimică în plasma cu descărcare luminoasă.

Avantajele metodelor de întărire ion-plasmă în vid: aderență ridicată a stratului de acoperire la substrat; uniformitatea grosimii stratului de acoperire pe o suprafață mare; variarea compoziției acoperirii într-o gamă largă, în cadrul unui ciclu tehnologic; obținerea curățeniei ridicate a suprafeței de acoperire; curăţenia ecologică a ciclului de producţie.

Pulverizarea ionică Pulverizarea ionică este împărțită în două grupe: cele ionice cu plasmă, în care ținta este situată într-o plasmă cu descărcare de gaz creată prin intermediul unei descărcări strălucitoare, arc și de înaltă frecvență. Pulverizarea are loc ca urmare a bombardării țintei cu ioni extrași din plasmă; surse autonome fără focalizare și cu focalizarea fasciculelor de ioni care bombardează ținta.

Principiu sistem de pulverizare 1 - camera; 2 - suport substrat; 3 - detalii (substraturi); 4 - tinta; 5 - catod; 6 - ecran; 7 - alimentare cu gaz de lucru; 8 - alimentare; 9 - pompare.

Tratament chimic în mediu cu descărcare luminoasă Instalațiile de difuzie cu descărcare luminoasă sunt utilizate pentru realizarea proceselor de nitrurare, cementare, siliconizare și alte tipuri de tratament chimic din fază gazoasă. Adâncimea stratului de difuzie atinge câțiva milimetri cu saturarea uniformă a întregii suprafețe a produsului. Procesul se desfășoară la o presiune redusă de 10 -1 - 10 -3 Pa, ceea ce asigură existența unei descărcări strălucitoare. Avantajele utilizării unei descărcări strălucitoare: rată mare de utilizare a puterii (consum doar pentru ionizarea gazului și încălzirea parțială); reducerea duratei procesului, datorită încălzirii rapide la temperatura de saturație; creșterea activității mediului gazos și a stratului de suprafață; posibilitatea de a obține acoperiri din metale refractare, aliaje și compuși chimici. Dezavantaje ale procesului: presiune scăzută în cameră (10 -1 Pa), productivitate scăzută, lucru în regim lot, imposibilitatea prelucrării produselor lungi (de exemplu, țevi), consum semnificativ de energie, cost ridicat al instalațiilor.

Saturația prin difuzie ionică Avantaje față de procedeul convențional de nitrurare a gazelor: reducerea timpului ciclului de 3 -5 ori; reducerea deformarii pieselor de 3 -5 ori; posibilitatea de a efectua procese de nitrurare controlată pentru a obține straturi cu o compoziție și o structură dată; posibilitatea de a reduce temperatura procesului de nitrurare la 350 -400 0 С, ceea ce evită înmuierea materialelor miezului produselor; reducerea fragilității stratului și creșterea performanței acestuia; ușurința de protecție a zonelor individuale ale pieselor împotriva nitrurării; eliminarea pericolului de explozie a cuptorului; reducerea consumului specific de energie electrică de 1, 5-2 ori și a gazului de lucru de 30 -50 ori; imbunatatirea conditiilor de munca ale termistilor. Dezavantaje: imposibilitatea accelerării procesului prin creșterea densității fluxului de ioni, deoarece ca urmare a supraîncălzirii pieselor, duritatea suprafeței scade; intensificarea procesului de nitrurare ionică; impunerea unui câmp magnetic pentru a crește densitatea de curent și a reduce presiunea gazului; prin crearea suprafeţei unei piese cu o defectivitate dată (deformare plastică preliminară, tratament termic).

Unitate de cimentare ionică EVT

Cimentarea ionică Cimentarea ionică creează un gradient mare de concentrație de carbon în stratul limită. Rata de creștere a stratului de material carburat este de 0,4 ... 0,6 mm / h, ceea ce este de 3 ... 5 ori mai mare decât acest indicator pentru alte metode de cimentare. Durata cimentării ionice pentru obținerea unui strat de 1 ... 1, 2 mm grosime se reduce la 2 ... 3 ore. Datorită consumului redus de gaze, energie electrică și timp scurt de procesare, costurile de producție sunt reduse de 4 ... 5 ori. Avantajele tehnologice ale carburării ionice includ uniformitatea ridicată a carburării, absența oxidării externe și interne și o scădere a deformarii pieselor. Volumul de prelucrare este redus cu 30%, numărul de pași de prelucrare este redus cu 40%, iar timpul ciclului este redus cu 50%.

Nitrurarea ion-plasmă (IPA) IPA este un tip de tratare chimico-termică a pieselor de mașini, unelte, echipamente de ștanțare și turnare, care asigură saturarea prin difuzie a stratului superficial de oțel (fontă) cu azot sau azot și carbon în azot-hidrogen plasma la o temperatură de 450 - 600 ° C, precum și titan sau aliaje de titan la o temperatură de 800 - 950 ° C în plasmă de azot. Esența nitrurării ion-plasmei este aceea că, într-un mediu gazos care conține azot, descărcat la 200–1000 Pa între catod, pe care sunt amplasate piesele de prelucrat, și anodul, care este jucat de pereții camerei cu vid, un anormal. descărcarea strălucitoare este excitată, care formează un mediu activ (ioni, atomi, molecule excitate). Acest lucru asigură formarea unui strat nitrurat pe suprafața produsului, constând dintr-o zonă exterioară - nitrură cu o zonă de difuzie situată sub aceasta.

Microstructura stratului nitrurat de oțel pentru scule 4 X 5 MFS a b Microstructuri ale oțelurilor U 8 (a) și 20 X 13 (b) după nitrurare ion-plasmă

Instalare UA-63 -950/3400 cu geometrie variabilă a camerei de lucru (înălțime 1, 7 sau 3, 4 m)

Aplicarea metodei de nitrurare ion-plasmă prin această metodă se prelucrează următoarele produse: duze pentru mașini, plăci de rulment ale unui sistem automat, matrițe, poanson, ștampile, matrițe (Daimler Chrysler); arcuri pentru sistemul de injecție (Opel); arbori cotiți (Audi); arbori cu came (Volkswagen); arbori cotiți pentru compresoare (Atlas, SUA și Wabco, Germania); angrenaje pentru BMW (Handl, Germania); angrenaje pentru autobuz (Voith); consolidarea sculelor de presare în producția de produse din aluminiu (Nughovens, Scandex, John Davis etc.). Există o experiență pozitivă de utilizare industrială a acestei metode de către țările CSI: Belarus - MZKT, MAZ, Bel. AZ; Rusia - Auto. VAZ, Kam. AZ, MMPP Salyut, Ufa Engine-Building Association (UMPO). Următoarele sunt prelucrate prin metoda IPA: angrenaje (MZKT); angrenaje și alte piese (MAZ); roți dințate cu diametru mare (peste 800 mm) (Bel. AZ); supape de admisie si evacuare (Auto. VAZ); arbori cotiți (Kam. AZ).

Metalizarea produselor de tip 1 se realizează în scop decorativ, pentru a crește duritatea și rezistența la uzură și pentru a proteja împotriva coroziunii. Datorită aderenței slabe a acoperirii la substrat, acest tip de metalizare nu este practic de utilizat pentru piesele care funcționează la sarcini și temperaturi ridicate. Tehnologia de metalizare conform tipurilor 1 și 2 a prevede impunerea unui strat de substanță pe suprafața unui produs rece sau a unui produs încălzit la temperaturi relativ scăzute. Aceste tipuri de metalizare includ: electrolitică (electroplating); chimic; procedee la flacără pentru obținerea acoperirilor (spray); acoperire prin placare (mecanico-termic); difuzie, imersie în metale topite. Tehnologia de metalizare de tip 2b asigură saturarea prin difuzie a suprafeței pieselor încălzite la temperaturi ridicate cu elemente metalice, în urma căreia se formează un aliaj în zona de difuzie a elementului (Metalizarea prin difuzie). În acest caz, geometria și dimensiunile piesei de metalizat practic nu se modifică.

Metalizarea ion-plasmă Metalizarea ion-plasmă are o serie de avantaje semnificative față de alte tipuri de metalizare. O temperatură ridicată a plasmei și un mediu neutru fac posibilă obținerea de acoperiri cu o omogenitate structurală mai mare, oxidabilitate mai mică, proprietăți de coeziune și adezive mai ridicate, rezistență la uzură etc. în comparație cu aceste proprietăți ale altor tipuri de metalizare. Folosind această metodă de metalizare, puteți pulveriza diverse materiale refractare: wolfram, molibden, titan etc., aliaje dure, precum și oxizi de aluminiu, crom, magneziu etc. Acoperirea poate fi realizată prin pulverizare atât de sârmă, cât și de pulbere. Metalizarea în sine constă din trei procese: topirea unui fir metalic solid sau a pulberii (cu metalizare ion-plasmă), pulverizarea metalului topit și formarea unei acoperiri. Materialele pentru pulverizare pot fi orice metale refractare sub formă de sârmă sau pulbere, dar pot fi folosite și fire aliate cu carbon mediu de tip Np-40, Np-ZOKhGSA, Np-ZX 13 etc.. În condițiile de întreprinderi de reparații auto, un aliaj de tip VZK (stellit) sau sormit cu rezistență ridicată la uzură și rezistență la coroziune.

Nitrurarea, în timpul căreia stratul de suprafață al unui produs din oțel este saturat cu azot, a fost utilizată la scară industrială relativ recent. Această metodă de prelucrare, propusă spre utilizare de către Academicianul N.P. Chizhevsky, vă permite să îmbunătățiți multe caracteristici ale produselor din aliaje de oțel.

Esența tehnologiei

Nitrurarea oțelului, în comparație cu o metodă atât de populară de prelucrare a acestui metal precum cementarea, are o serie de avantaje semnificative. De aceea, această tehnologie a început să fie utilizată ca metodă principală de îmbunătățire a caracteristicilor de calitate ale oțelului.

În timpul nitrurării, produsul din oțel nu este expus la efecte termice semnificative, în timp ce duritatea stratului său de suprafață crește semnificativ. Este important ca dimensiunile pieselor nitrurate să nu se modifice. Acest lucru permite ca această metodă de prelucrare să fie utilizată pentru produse din oțel care au fost deja călite cu revenire ridicată și măcinate la parametrii geometrici necesari. După nitrurare, sau nitrurare, așa cum este adesea numit acest proces, oțelul poate fi lustruit sau alte metode de finisare imediat.

Nitrurarea oțelului înseamnă că metalul este încălzit într-un mediu caracterizat printr-un conținut ridicat de amoniac. Ca urmare a unui astfel de tratament cu un strat de suprafață de metal saturat cu azot, apar următoarele modificări.

• Datorită faptului că duritatea stratului de suprafață al oțelului este crescută, rezistența la uzură a piesei este îmbunătățită.
• Rezistența la oboseală a produsului crește.
• Suprafața produsului devine rezistentă la coroziune. Această stabilitate este menținută atunci când oțelul intră în contact cu apa, aerul umed și mediul vapor-aer.

Efectuarea nitrurării face posibilă obținerea unor indicatori mai stabili ai durității oțelului decât la cementare. Astfel, stratul de suprafață al unui produs care a fost nitrurat își păstrează duritatea chiar și atunci când este încălzit la o temperatură de 550–600 °, în timp ce după cementare, duritatea stratului de suprafață poate începe să scadă chiar și atunci când produsul este încălzit peste 225 °. . Caracteristicile de rezistență ale stratului de suprafață al oțelului după nitrurare sunt de 1,5-2 ori mai mari decât după călire sau cementare.

Cum este procesul de nitrurare

Piesele metalice sunt plasate într-o mufă închisă ermetic, care este apoi instalată într-un cuptor de nitrurare. În cuptor, mufa cu piesa este încălzită la o temperatură care este, de obicei, în intervalul 500-600 °, și apoi păstrată pentru ceva timp în acest regim de temperatură.

Pentru a forma mediul de lucru în interiorul mufei, care este necesar pentru procesul de nitrurare, amoniacul este introdus în ea sub presiune. Când este încălzit, amoniacul începe să se descompună în elementele sale constitutive, acest proces este descris prin următoarea formulă chimică:

2NH3 → 6H + 2N.

Azotul atomic eliberat în timpul unei astfel de reacții începe să se difuzeze în metalul din care este fabricată piesa de prelucrat, ceea ce duce la formarea de nitruri pe suprafața sa, caracterizate de duritate ridicată. Pentru a fixa rezultatul și a preveni oxidarea suprafeței piesei, mufa, împreună cu produsul și amoniacul care rămâne în ea, se răcește lent împreună cu cuptorul de nitrurare.

Stratul de nitrură format pe suprafața metalului în timpul nitrurării poate avea o grosime în intervalul 0,3–0,6 mm. Acest lucru este suficient pentru a dota produsul cu caracteristicile de rezistență necesare. Oțelul prelucrat folosind această tehnologie nu trebuie să fie supus unor metode suplimentare de prelucrare.

Procesele care au loc în stratul de suprafață al unui produs din oțel în timpul nitrurării sunt destul de complicate, dar au fost deja bine studiate de specialiștii din industria metalurgică. Ca rezultat al unor astfel de procese, în structura metalului prelucrat se formează următoarele faze:

• o soluție solidă de Fe 3 N, caracterizată printr-un conținut de azot în intervalul 8-11,2%;
• o soluție solidă de Fe 4 N, azot care conține 5,7–6,1%;
• soluție de azot formată în α-fier.

O fază α suplimentară în structura metalică se formează atunci când temperatura de nitrurare începe să depășească 591 °. În momentul în care gradul de saturație al acestei faze cu azot atinge maximul, se formează o nouă fază în structura metalică. Descompunerea eutectoidă în structura unui metal are loc atunci când gradul de saturație a acestuia cu azot atinge un nivel de 2,35%.

Supapele motoarelor cu ardere internă de înaltă tehnologie trebuie să fie supuse unui proces de nitrurare

Factori care afectează azotarea

Principalii factori care afectează nitrurarea sunt:

• temperatura la care se efectuează o astfel de operație tehnologică;
• presiunea gazului furnizat mufei;
• durata de mentinere a piesei in cuptor.

Eficiența unui astfel de proces este influențată și de gradul de disociere a amoniacului, care, de regulă, este în intervalul 15-45%. Odată cu creșterea temperaturii de nitrurare, duritatea stratului format scade, dar procesul de difuzie a azotului în structura metalică este accelerat. Scăderea durității stratului superficial al metalului în timpul nitrurării se produce datorită coagulării nitrururilor elementelor de aliere incluse în compoziția sa.

Pentru a accelera procesul de nitrurare și a crește eficiența acestuia, se utilizează o schemă în două etape pentru implementarea acestuia. Prima etapă a nitrurării atunci când se utilizează o astfel de schemă este efectuată la o temperatură care nu depășește 525 °. Acest lucru face posibilă conferirea unei durități ridicate stratului de suprafață al produsului din oțel. Pentru a efectua a doua etapă a procedurii, piesa este încălzită la o temperatură de 600–620 °, în timp ce adâncimea stratului nitrurat atinge valorile necesare, iar procesul în sine este aproape dublat. Duritatea stratului de suprafață al unui produs din oțel prelucrat prin această tehnologie nu este mai mică decât același parametru al produselor prelucrate printr-o tehnică într-o etapă.

Tipuri de oțeluri nitrurate

Tehnologia de nitrurare poate fi prelucrată atât carbonice, cât și cele caracterizate printr-un conținut de carbon în intervalul 0,3–0,5%. Efectul maxim la utilizarea unei astfel de operațiuni tehnologice poate fi atins dacă oțelurile sunt supuse acesteia, a căror compoziție chimică include elemente de aliere care formează nitruri solide și rezistente la căldură. Aceste elemente includ, în special, molibdenul, aluminiul, cromul și alte metale cu caracteristici similare. Oțelurile care conțin molibden nu sunt supuse unui astfel de fenomen negativ precum fragilitatea temperării, care apare atunci când produsul din oțel se răcește lent. După nitrurare, oțelurile de diferite grade capătă următoarea duritate:

Elementele de aliere din compoziția chimică a oțelului cresc duritatea stratului nitrurat, dar în același timp reduc grosimea acestuia. Elementele chimice precum wolfram, molibdenul, cromul și nichelul au cea mai activă influență asupra grosimii stratului nitrurat.

În funcție de domeniul de aplicare al produsului care este supus procedurii de nitrurare, precum și de condițiile de funcționare a acestuia, se recomandă utilizarea anumitor clase de oțel pentru o astfel de operație tehnologică. Deci, în conformitate cu problema tehnologică care trebuie rezolvată, experții recomandă utilizarea produselor din următoarele clase de oțel pentru nitrurare.

38X2MYUA

Acesta este un oțel care, după nitrurare, are o duritate mare a suprafeței exterioare. Aluminiul conținut în compoziția chimică a unui astfel de oțel reduce rezistența la deformare a produsului, dar contribuie în același timp la creșterea durității și rezistenței la uzură a suprafeței sale exterioare. Eliminarea aluminiului din compoziția chimică a oțelului face posibilă crearea de produse cu o configurație mai complexă din acesta.

40X, 40XFA

Aceste oțeluri aliate sunt utilizate pentru fabricarea pieselor utilizate în domeniul construcției de mașini-unelte.

30Х3М, 38ХГМ, 38ХНМЗА, 38ХН3МА

Aceste oțeluri sunt utilizate pentru producerea de produse care sunt supuse unor sarcini ciclice frecvente de încovoiere în timpul funcționării lor.

30X3MF1

Produsele sunt fabricate din acest aliaj de oțel, a cărui precizie a parametrilor geometrici sunt supuse unor cerințe ridicate. Pentru a conferi o duritate mai mare părților acestui oțel (acestea sunt în principal părți ale echipamentului de combustibil), siliciul poate fi adăugat la compoziția sa chimică.

Schema tehnologică a nitrurării

Pentru a efectua nitrurarea tradițională cu gaz, nitrurarea inovatoare cu plasmă sau nitrurarea ionică, piesa de prelucrat este supusă unei serii de etape de prelucrare.

Tratament termic pregătitor

O astfel de prelucrare constă în întărirea produsului și revenirea ridicată a acestuia. Călirea, ca parte a acestei proceduri, se efectuează la o temperatură de aproximativ 940 °, în timp ce piesa de prelucrat este răcită în ulei sau apă. Călirea ulterioară după călire, trecând la o temperatură de 600–700 °, face posibilă dotarea metalului prelucrat cu o duritate la care să poată fi tăiat cu ușurință.

Restaurare mecanică

Această operație se încheie cu șlefuirea ei, ceea ce face posibilă aducerea parametrilor geometrici ai piesei la valorile cerute.

Protecția zonelor produsului care nu necesită nitrurare

O astfel de protecție se realizează prin aplicarea unui strat subțire (nu mai mult de 0,015 mm) de tablă sau sticlă lichidă. Pentru aceasta se folosește tehnologia electrolizei. O peliculă din aceste materiale, care se formează pe suprafața produsului, nu permite azotului să pătrundă în structura sa internă.

Efectuarea nitrurării în sine

Produsul preparat este prelucrat în mediu gazos.

Finisare

Această etapă este necesară pentru a aduce caracteristicile geometrice și mecanice ale produsului la valorile cerute.

Gradul de modificare a parametrilor geometrici ai piesei în timpul nitrurării, așa cum sa menționat mai sus, este foarte nesemnificativ și depinde de factori precum grosimea stratului de suprafață, care este saturat cu azot; regimul de temperatură al procedurii. Absența aproape completă a deformării piesei de prelucrat poate fi garantată printr-o tehnologie mai avansată - nitrurarea ionică. Atunci când se efectuează nitrurarea ion-plasmă, produsele din oțel sunt expuse la un stres termic mai mic, datorită căruia deformarea lor este redusă la minimum.

Spre deosebire de nitrurarea inovatoare cu plasmă ionică, nitrurarea tradițională poate fi efectuată la temperaturi de până la 700 °. Pentru aceasta, se poate folosi o mufă înlocuibilă sau o mufă încorporată în cuptorul de încălzire. Utilizarea unei mufe înlocuibile, în care piesele prelucrate sunt încărcate în prealabil, înainte de a o instala în cuptor, poate accelera semnificativ procesul de nitrurare, dar nu este întotdeauna o opțiune viabilă din punct de vedere economic (mai ales în cazurile în care sunt produse de dimensiuni mari). prelucrate).

Tipuri de medii de lucru

Pentru efectuarea nitrurării pot fi utilizate diferite tipuri de medii de lucru. Cel mai comun dintre acestea este un mediu gazos format din 50% amoniac și 50% propan sau amoniac și endogaz, luate în aceleași proporții. Procesul de nitrurare într-un astfel de mediu se realizează la o temperatură de 570 °. În acest caz, produsul este expus la mediul gazos timp de 3 ore. Stratul nitrurat creat prin utilizarea unui astfel de mediu de lucru are o grosime mică, dar rezistență ridicată și rezistență la uzură.

Metoda de nitrurare ion-plasmă, realizată într-un mediu rarefiat care conține azot, a câștigat recent o largă acceptare.

Nitrurarea ionică cu plasmă - O vedere „din interior”

O trăsătură distinctivă a nitrurării ion-plasmei, care se mai numește și procesare cu descărcări strălucitoare, este că piesa de prelucrat și mufa sunt conectate la o sursă de curent electric, în timp ce produsul acționează ca un electrod încărcat negativ, iar mufa acționează ca un electrod încărcat pozitiv. unu. Ca urmare, între piesă și mufă se formează un flux de ioni - un fel de plasmă, constând din N 2 sau NH 3, datorită căruia se produc atât încălzirea suprafeței tratate, cât și saturarea acesteia cu cantitatea necesară de azot.

Pe lângă nitrurarea tradițională și cu plasmă ionică, procesul de saturare a suprafeței de oțel cu azot poate fi efectuat într-un mediu lichid. Ca mediu de lucru, care are o temperatură de încălzire de ordinul a 570 °, în astfel de cazuri, se utilizează o topitură de săruri de cianură. Timpul de nitrurare, realizat într-un mediu de lucru lichid, poate fi de la 30 la 180 de minute.