Техника на азотиране

Азотиране е топлина лечение на процес, който разпръсква азот в повърхността на метал, за да създадете случай закалена повърхност. Тези процеси се използват най-често в ниски въглеродни емисии, ниско легирани стомани. Използват се също за средно и високо въглеродни стомани, Титан, алуминий и молибден. През 2015 г. азотиране е бил използван за генериране на уникални дуплекс микроструктура (Martensite-аустенит, аустенит-феритни) знае, че са свързани със силно подобрени механични свойства.

Типични приложения включват скорости, колянови валове, валове, Гърбични последователи, клапа части, екструдер винтове, леярство инструменти, коване умира, умира екструдиране, огнестрелно оръжие, компоненти, инжектори и пластмаса плесен инструменти.

Процеси

Процесите са кръстен на използваната среда да дарят. Три основни методи са: газ азотиране, сол баня азотиране и плазмено азотиране.

Газ азотиране

В газ азотиране донор е азот богат газ, обикновено амоняка (NH₃), което е защо понякога е известен като амоняк азотиране. Когато амоняк попадне в отопляем работа на парче се разпада в азот и водород. Азотът тогава разпръсква върху повърхността на материала създава нитрид слой. Този процес е съществувала в продължение на почти един век, макар и само в последните няколко десетилетия е имало концентрирано усилие да разследва термодинамика и кинетика участващи. Последните развития са довели до процес, който може да бъде прецизно контролирано. Конституцията на дебелината и фаза на получения азотиране слоеве могат да бъдат избрани и процес Оптимизиран за определени свойства, изисквани.

Предимства на газ азотиране над останалите варианти са:

● Прецизен контрол на химичен потенциал на азот в азотиране атмосферата от контролиращо газ дебит на азот и кислород.

● Всички кръг азотиране ефект (може да бъде по-неблагоприятно положение в някои случаи, в сравнение с плазмено азотиране).

● Голяма партида размери е възможно - ограничаващият фактор е пещ размер и газ поток.

● с модерен компютърен контрол на атмосферата азотиране резултатите могат да бъдат внимателно контролирани.

● Относително ниски оборудване струва - особено в сравнение с плазмата.

Недостатъците на газ азотиране са:

● Реакция кинетика силно повлияна от състоянието на повърхността - мазна повърхност или един замърсени с режещи течности ще доведе до лоши резултати.

● Повърхност активиране понякога се изисква да третират стомани с високо хром съдържание - Сравнете разпрашване по време на плазмено азотиране.

● Амоняк като азотиране среда - въпреки не особено токсични, тя може да бъде вреден при вдишване в големи количества. Също така трябва да се внимава при нагряване в присъствие на кислород за намаляване на риска от експлозия.

Сол баня азотиране

В сол баня азотиране азот, дарявате среда е азот съдържащи сол като цианид сол. Соли също дари въглерод към повърхността на детайла, прави солена баня на nitrocarburizing процес. Температурата е типичен за всички nitrocarburizing процеси: 550-570 ° C. Предимствата на сол азотиране е, че тя постига по-висока дифузия в същия период от време в сравнение с всеки друг метод.

Предимствата на сол азотиране са:

● Бързо време за обработка - обикновено по ред на 4 часа или така да се постигне

● Проста операция - нагрява сол и заготовки за температура и потопите докато продължителността е пропуска.

Недостатъците са:

● соли са силно токсични - изхвърляне на солите са контролирани от строги закони за околната среда в западните страни и е увеличила разходите свързани с използването на солни вани. Това е една от най-значимите причини процесът е паднал от полза през последните десетилетия.

● Само един процес е възможно с определен сол тип - тъй като Азотът потенциал се определя от сол, само един вид процес е възможно.

Плазмено азотиране

Плазмено азотиране, известен също като йонно азотиране, плазма йонно азотиране или светят разряд азотиране е промишлени повърхностно втвърдяващ лечение за метални материали.

Плазмено азотиране реактивността на азотиране медиите не е заради температурата но газ йонизиран държава. В тази техника интензивни електрически полета се използват за генериране на йонизиран молекули на газ около повърхността да бъде Ферованадий. Такова високо активна газ с йонизиран молекули се нарича плазма, именуване на техниката. Газ, използван за плазмено азотиране е обикновено чист азот, тъй като няма спонтанни разлагане е необходимо (както е в случая на газ азотиране с амоняк). Има гореща плазми отличава от плазмени струи, използвани за метал рязане, заваряване, облицовки или пръскане. Има и студени плазми, обикновено генерирана вътре вакуумни камери, при ниско налягане режими.

Обикновено стомани резултатен се третират с плазмено азотиране. Този процес позволява тясно контрол на Ферованадий микроструктура, позволявайки азотиране с или без образуване на съставни слой. Не само е засилено изпълнение на метални части, но работи lifespans също да увеличи и така да щам лимит и силата на умората на металите се третират. Например механичните свойства на аустенитна неръждаема стомана като устойчивост към износване може да бъде значително увеличен и повърхностна твърдост на инструментални стомани могат да бъдат удвоени.

Плазмен Ферованадий част е обикновено готов за употреба. Той призовава за не обработка, или полиране или друга операция в пост-азотиране. По този начин процесът е лесен за употреба, пести енергия, тъй като тя работи най-бързо и причинява малко или никакво изкривяване.

Плазмено азотиране често е съчетано с физически vapor отлагането (PVD) процес и обозначен дуплекс лечение, с повишена ползи. Много потребители предпочитат да имат плазма окисляване стъпка комбиниран в последната фаза на обработка за производството на гладък jetblack слой от оксиди, които са устойчиви на износване и корозия.

Тъй като азотни йони са направени достъпни чрез йонизация различно от газ или сол баня, плазмено азотиране ефективност зависи от температурата. Плазмено азотиране по този начин може да се извърши в широк температурен диапазон, от 260 ° C до повече от 600 ° C. Например при умерена температура (като 420 ° C), неръждаеми стомани могат да бъдат Ферованадий без образуване на хром нитрид преципитати и следователно поддържането им свойства за устойчивост на корозия.

В процесите на плазмено азотиране, азот газ (N₂) обикновено е азот, превозващи газ. Други газове, като водорода или аргон се използва. В действителност аргон и H₂може да се използва преди азотиране процес по време на нагряването на части за почистване на повърхности да бъдат Ферованадий. Тази процедура за почистване ефективно премахва Окисният слой от повърхности и може да премахне фини слоеве на разтворители, които могат да останат. Това също помага на термичната устойчивост на растението плазма, тъй като топлината добавен от плазмата е вече присъства по време на загрявка и следователно след като се достигне температурата на процеса действителната азотиране започва с малки парно промени. За процеса на азотиране H2 газ също се добавя към държа на повърхността ясно на окиси. Този ефект може да се наблюдава чрез анализиране на повърхността на въпросната част азотиране.