Tehnologije nitriranja zasnivaju se na promjeni površinske strukture metalnog proizvoda. Ovaj skup operacija je neophodan da bi se ciljni objekat dao zaštitnim karakteristikama. Međutim, nisu samo fizičke kvalitete one koje povećavaju nitriranje čelika kod kuće, gdje nema mogućnosti za radikalnije mjere da se radni komad daju poboljšanim karakteristikama.
Opće informacije o tehnologiji nitriranja
Potreba za nitriranjem određena je održavanjem karakteristika koje omogućavaju da se proizvodima daju svojstva visokog kvaliteta. Najveći dio tehnika nitriranja izvodi se u skladu sa zahtjevima za termičku obradu dijelova. Konkretno, široko je rasprostranjena tehnologija brušenja, zahvaljujući kojoj stručnjaci mogu preciznije prilagoditi parametre metala. Osim toga, dozvoljena je zaštita površina koje nisu podložne nitriranju. U ovom slučaju se može koristiti galvanska tehnika premazivanja tankim slojevima kalaja. U poređenju sa dubljim metodama strukturnog poboljšanja karakteristika metala, nitriranje je zasićenje površinskog sloja čelika, što u manjoj meri utiče na strukturu.praznine. Odnosno, glavni kvaliteti metalnih elemenata koji se odnose na unutrašnje karakteristike se ne uzimaju u obzir u nitriranim poboljšanjima.
Različite metode nitriranja
Pristupi nitriranja mogu se razlikovati. Obično se razlikuju dvije glavne metode ovisno o uvjetima nitriranja metala. To mogu biti metode za poboljšanje otpornosti površine na habanje i tvrdoću, kao i za poboljšanje otpornosti na koroziju. Prva varijanta se razlikuje po tome što se struktura mijenja na pozadini temperature od oko 500 °C. Smanjenje nitriranja obično se postiže tokom jonskog tretmana, kada se pobuđivanje usijanim pražnjenjem ostvaruje pomoću anoda i katoda. U drugoj opciji legirani čelik je nitriran. Ova vrsta tehnologije omogućava termičku obradu na 600-700 °C sa trajanjem procesa do 10 sati. U takvim slučajevima, obrada se može kombinovati sa mehaničkim delovanjem i termičkom završnom obradom materijala, u skladu sa tačnim zahtevima za rezultat.
Uticaj jonima plazme
Ovo je metoda zasićenja metala u vakuumu koji sadrži dušik, u kojem se pobuđuju električni sjajni naboji. Zidovi grejne komore mogu služiti kao anode, dok direktno obrađeni predmeti služe kao katoda. Kako bi se pojednostavila kontrola slojevite strukture, dozvoljena je korekcija tehnološkog procesa. Na primjer, karakteristike gustine struje, stepen vakuuma, brzina protoka azota, nivoi dodavanja netoprocesni gas itd. U nekim modifikacijama, plazma nitriranje čelika takođe omogućava povezivanje argona, metana i vodonika. Djelomično, to vam omogućuje da optimizirate vanjske karakteristike čelika, ali tehničke promjene se i dalje razlikuju od punopravnog legiranja. Glavna razlika je u tome što se duboke strukturne promjene i korekcije vrše ne samo na vanjskim premazima i školjkama proizvoda. Jonska obrada može uticati na ukupnu deformaciju strukture.
Gasno nitriranje
Ova metoda zasićenja metalnih proizvoda vrši se na temperaturi od oko 400 °C. Ali postoje i izuzeci. Na primjer, vatrostalni i austenitni čelici osiguravaju viši stupanj zagrijavanja - do 1200 ° C. Disocirani amonijak djeluje kao glavni medij za zasićenje. Parametri strukturne deformacije mogu se kontrolisati kroz postupak gasnog nitriranja, koji uključuje različite formate obrade. Najpopularniji načini su dvo-, trostepeni formati, kao i kombinacija disociranog amonijaka. Ređe se koriste načini koji uključuju upotrebu zraka i vodonika. Među kontrolnim parametrima koji određuju nitriranje čelika po karakteristikama kvaliteta izdvaja se nivo potrošnje amonijaka, temperatura, stepen disocijacije, potrošnja pomoćnih procesnih gasova, itd.
Tretman otopinama elektrolita
Uobičajeno korištena tehnologija primjeneanodno zagrevanje. Zapravo, ovo je vrsta elektrohemijsko-termičke obrade čeličnih materijala velikom brzinom. Ova metoda se temelji na principu korištenja impulsnog električnog naboja koji prolazi duž površine radnog komada smještenog u mediju elektrolita. Zbog kombinovanog dejstva naelektrisanja na površini metala i hemijskog okruženja, postiže se i efekat poliranja. Takvom obradom ciljni dio se može smatrati anodom s dovodom pozitivnog potencijala iz električne struje. Istovremeno, zapremina katode ne bi trebala biti manja od zapremine anode. Ovdje je potrebno napomenuti neke karakteristike prema kojima ionsko nitriranje čelika konvergira sa elektrolitima. Stručnjaci posebno primjećuju različite načine za formiranje električnih procesa s anodama, koji, između ostalog, ovise o povezanim mješavinama elektrolita. Ovo omogućava preciznije regulisanje tehničkih i operativnih kvaliteta metalnih blankova.
Catholic Nitriding
Radni prostor u ovom slučaju formira disocirani amonijak uz podršku temperaturnog režima od oko 200-400 °C. Ovisno o početnim kvalitetama metalnog obratka, odabire se optimalni način zasićenja, dovoljan za korekciju radnog komada. Ovo se također odnosi na promjene parcijalnog pritiska amonijaka i vodonika. Potreban nivo disocijacije amonijaka postiže se kontrolom pritiska i zapremine gasa. Istovremeno, za razliku od klasičnih metoda plinazasićenja, katoličko nitriranje čelika omogućava nježnije načine obrade. Obično se ova tehnologija implementira u zračnom okruženju koje sadrži dušik sa užarenim električnim nabojem. Anodnu funkciju obavljaju zidovi komore za grijanje, a katodnu funkciju vrši proizvod.
Proces deformacije strukture
Praktično sve metode zasićenja površina metalnih blankova zasnivaju se na povezivanju temperaturnih efekata. Druga stvar je da se električne i plinske metode za korekciju karakteristika mogu dodatno koristiti, mijenjajući ne samo vanjsku, već i vanjsku strukturu materijala. Uglavnom, tehnolozi nastoje poboljšati svojstva čvrstoće ciljanog objekta i zaštitu od vanjskih utjecaja. Na primjer, otpornost na koroziju jedan je od glavnih ciljeva zasićenja, u kojem se provodi nitriranje čelika. Struktura metala nakon obrade elektrolitima i plinovitim medijima obdarena je izolacijom koja može izdržati prirodna mehanička oštećenja. Specifični parametri za promenu strukture određeni su uslovima za buduću upotrebu radnog komada.
Nitriranje u pozadini alternativnih tehnologija
Zajedno sa tehnikom nitriranja, vanjska struktura metalnih blankova može se mijenjati tehnologijama cijanizacije i karburizacije. Što se tiče prve tehnologije, ona više podsjeća na klasično legiranje. Razlika ovog procesa je dodavanje ugljika aktivnim smjesama. Ima značajne karakteristike i cementaciju. Ona takođedozvoljava upotrebu ugljenika, ali na povišenim temperaturama - oko 950°C. Osnovna svrha takvog zasićenja je postizanje visoke radne tvrdoće. U isto vrijeme, i naugljičenje i nitriranje čelika su slični po tome što unutrašnja struktura može održati određeni stupanj žilavosti. U praksi se takva obrada koristi u industrijama u kojima radni predmeti moraju izdržati povećano trenje, mehanički zamor, otpornost na habanje i druge kvalitete koji osiguravaju trajnost materijala.
Prednosti nitriranja
Glavne prednosti tehnologije uključuju različite načine zasićenja radnog komada i svestranost primjene. Površinska obrada dubine oko 0,2-0,8 mm omogućava i očuvanje osnovne strukture metalnog dijela. Međutim, mnogo ovisi o organizaciji procesa u kojem se vrši nitriranje čelika i drugih legura. Dakle, u poređenju sa legiranjem, upotreba tretmana azotom je jeftinija i može se obaviti čak i kod kuće.
Nedostaci nitriranja
Metoda je fokusirana na vanjsku prefinjenost metalnih površina, što uzrokuje ograničenje u smislu zaštitnih indikatora. Za razliku od obrade ugljikom, na primjer, nitriranje ne može ispraviti unutrašnju strukturu radnog komada kako bi se smanjio stres. Još jedan nedostatak je rizik od negativnog utjecaja čak i na vanjska zaštitna svojstva takvog proizvoda. S jedne strane, proces nitriranja čelika može poboljšati otpornost na koroziju izaštitu od vlage, ali s druge strane, minimiziraće i gustinu strukture i, shodno tome, uticati na svojstva čvrstoće.
Zaključak
Tehnologije obrade metala uključuju širok spektar metoda mehaničkog i hemijskog djelovanja. Neki od njih su tipični i izračunati su za standardizovanu obdarenost blankova specifičnim tehničkim i fizičkim metodama. Drugi se fokusiraju na specijalizovano usavršavanje. Druga grupa uključuje nitriranje čelika, što omogućava mogućnost gotovo točkastog oplemenjivanja vanjske površine dijela. Ova metoda modifikacije omogućava istovremeno stvaranje barijere protiv vanjskog negativnog utjecaja, ali istovremeno ne mijenjanje osnove materijala. U praksi se takvim radnjama podvrgavaju dijelovi i konstrukcije koje se koriste u građevinarstvu, mašinstvu i instrumentarstvu. Ovo se posebno odnosi na materijale koji su u početku izloženi velikim opterećenjima. Međutim, postoje i pokazatelji snage koji se ne mogu postići nitriranjem. U takvim slučajevima koristi se legiranje uz dubinsku punoformatnu obradu strukture materijala. Ali ima i svoje nedostatke u vidu štetnih tehničkih nečistoća.
