Nitrering
Nitrering er en teknologisk proces til kemisk-termisk behandling , hvor overfladen af forskellige metaller eller legeringer er mættet med nitrogen i et specielt nitreringsmedium. Produktets overfladelag, mættet med nitrogen, indeholder opløste nitrider og opnår øget korrosionsbestandighed og den højeste mikrohårdhed. Med hensyn til mikrohårdhed er nitrering kun næst efter boring , mens den samtidig overgår en smule opkulning og nitrokarburering .
Nitrerede metaller og legeringer
- Kulstof- og legeret stål , konstruktions- og værktøjsstål.
- Støbejern med høj krom, slidbestandige legeringer med høj krom, krom .
- Titanium og titanlegeringer.
- Beryllium .
- Wolfram .
- niobium legeringer.
- Pulver materialer.
Udnævnelse af nitrering
- Overfladehærdning
- Korrosionsbeskyttelse
- Øget træthedsstyrke
- Friktionsreduktion
- Forbedret slidstyrke
Afhængigt af formålet kan de anvendte teknologiske nitreringsprocesser variere betydeligt.
De vigtigste typer af nitrering
Nitrering i saltbade
Nedsænkning og eksponering af dele i en opløsning af smeltede salte ved en temperatur på 530-650 grader Celsius (påvirker ikke den strukturelle ændring af materialet).
Den resulterende overfladestruktur har:
- Lagtykkelse: 0,01-0,6 mm;
- Overfladehårdhed - 400-1200 HV
- Reduktion af friktionskoefficienten med 1,5-5 gange;
- Lagets skrøbelighed er fraværende;
- Øget slidstyrke, herunder rustfrit stål;
- Forøgelse i træthedsstyrke med 1,5-2 gange;
- Vridning og snore af lange dele er praktisk talt fraværende.
- Korrosionsbestandighed kan nå op på 800 timer i saltspray .
Sammenlignet med andre teknologier (gas- og plasmanitrering) har nitrering i saltbade en mindre dybde af det nitrerede lag, men har bedre korrosionsbestandighed og overfladeruhed. Den største fordel er evnen til hurtigt at opnå de ønskede egenskaber og derved reducere behandlingstid og omkostninger.
Gasnitrering
Mætningen af metaloverfladen udføres ved temperaturer fra 400 °C (for nogle ståltyper) til 1200 °C (austenitiske stål og ildfaste metaller). Mætningsmediet er dissocieret ammoniak . For at kontrollere lagets struktur og mekaniske egenskaber under gasnitrering af stål anvendes følgende:
Kontrolparametrene for processen er:
- grad af dissociation af ammoniak
- forbrug af ammoniak
- temperatur
- omkostninger til yderligere procesgasser (hvis relevant).
Dette er den seneste modifikation af gasnitreringsteknologien. Mætningsmediet er ammoniak, dissocieret ved en temperatur på 400-600 grader Celsius på en katalysator i ovnens arbejdsrum. For at kontrollere lagets struktur og mekaniske egenskaber under katalytisk gasnitrering af stål anvendes en ændring i mætningspotentialet. Generelt anvendes lavere temperaturer end ved gasnitrering.
Ion-plasma nitrering
Teknologien til mætning af metalprodukter i et nitrogenholdigt vakuum (ca. 0,01 atm. ), hvor en glødende elektrisk udladning exciteres . Anoden er væggene i varmekammeret, og katoden er emnet. For at kontrollere lagstrukturen og lagets mekaniske egenskaber bruges følgende (på forskellige stadier af processen):
- ændring i strømtæthed
- ændring i nitrogenstrømmen
- vakuumændring
- additiver til nitrogen i ultrarene procesgasser:
Nitrering fra elektrolytopløsninger
Anvendelsen af anodeeffekten til diffusionsmætning af den behandlede overflade med nitrogen i multikomponent elektrolytopløsninger , en af typerne af højhastigheds elektrokemisk-termisk behandling ( anodisk elektrolytopvarmning ) af små produkter. Anodedelen, når en konstant spænding påføres i området fra 150 til 300 V, opvarmes til temperaturer på 450-1050 °C. Opnåelsen af sådanne temperaturer sikres af en kontinuerlig og stabil damp-gasskal, der adskiller anoden fra elektrolytten. For at sikre nitrering indføres der udover den elektrisk ledende komponent donorstoffer i elektrolytten, normalt nitrater .
Nitreringsudstyr
Til gasnitrering anvendes hovedsagelig skakt-, retort- og kammerovne. En dissociator bruges til at forberede ammoniakken, før den føres ind i ovnen.
Til katalytisk gasnitrering anvendes hovedsageligt skakt-, retort- og kammerovne, udstyret med indbyggede katalysatorer og oxygensonder til at bestemme atmosfærens mætningskapacitet.
For at udføre processerne med ion-plasma-nitrering anvendes specialiserede installationer, hvor produkter opvarmes på grund af katodisk bombardement med ioner og faktisk mætning.
Til nitrering fra elektrolytopløsninger anvendes installationer til elektrokemisk-termisk behandling.
Se også
Links
- Nitriding // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 bind] / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M . : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
 Ordbøger og encyklopædier | |
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
|
| Varmebehandling af metaller | ||
|---|---|---|
| Generelle begreber metalvidenskab Krystalcelle fasediagram Tilstandsdiagram af jern-carbon-legeringer | ||
| Kerneprocesser | ||
| Relaterede processer | ||
| Målegenskaber for metaller | ||