Nitreringstechnologieën zijn gebaseerd op het veranderen van de oppervlaktestructuur van een metalen product. Deze reeks bewerkingen is vereist om het doelobject beschermende eigenschappen te geven. Het zijn echter niet alleen de fysieke eigenschappen die het nitreren van staal thuis verhogen, waar er geen mogelijkheden zijn voor radicalere maatregelen om het werkstuk verbeterde eigenschappen te geven.
Algemene informatie over nitreertechnologie
De behoefte aan nitreren wordt bepaald door het behoud van eigenschappen die het mogelijk maken om producten hoogwaardige eigenschappen te geven. Het grootste deel van de nitreertechnieken wordt uitgevoerd in overeenstemming met de vereisten voor thermische verwerking van onderdelen. Met name de slijptechnologie is wijdverbreid, waardoor specialisten de parameters van het metaal nauwkeuriger kunnen aanpassen. Daarnaast is bescherming van gebieden die niet onderhevig zijn aan nitrering toegestaan. In dit geval kan het bekleden met dunne lagen tin door middel van een galvanische techniek worden toegepast. Vergeleken met diepere methoden voor structurele verbetering van de eigenschappen van het metaal, is nitreren de verzadiging van de oppervlaktelaag van staal, die de structuur in mindere mate beïnvloedt.lege plekken. Dat wil zeggen dat er geen rekening wordt gehouden met de belangrijkste eigenschappen van metalen elementen die verband houden met interne kenmerken bij genitreerde verbeteringen.
Verschillende nitreermethoden
Nitriding-benaderingen kunnen variëren. Gewoonlijk worden twee hoofdmethoden onderscheiden, afhankelijk van de omstandigheden van metaalnitreren. Dit kunnen methoden zijn om de slijtvastheid en hardheid van het oppervlak te verbeteren, evenals de corrosieweerstand te verbeteren. De eerste variant onderscheidt zich doordat de structuur wordt gewijzigd tegen de achtergrond van een temperatuur van ongeveer 500 °C. De vermindering van nitrering wordt meestal bereikt tijdens ionenbehandeling, wanneer de bekrachtiging van de glimontlading wordt gerealiseerd door middel van anodes en kathoden. Bij de tweede optie wordt gelegeerd staal genitreerd. Dit type technologie zorgt voor warmtebehandeling bij 600-700 °C met een procesduur van maximaal 10 uur. In dergelijke gevallen kan de bewerking worden gecombineerd met mechanische bewerking en thermische afwerking van materialen, in overeenstemming met de exacte eisen aan het resultaat.
Impact met plasma-ionen
Dit is een methode voor verzadiging van metalen in een stikstofhoudend vacuüm, waarbij elektrische gloeiladingen worden opgewekt. De wanden van de verwarmingskamer kunnen dienen als anodes, terwijl de direct bewerkte werkstukken als kathode fungeren. Om de beheersing van de gelaagde structuur te vereenvoudigen, is een correctie van het technologische proces toegestaan. Bijvoorbeeld de stroomdichtheidskenmerken, de mate van vacuüm, de stikstofstroomsnelheid, de niveaus van toevoeging van nettoprocesgas, enz. In sommige modificaties zorgt plasmanitreren van staal ook voor de verbinding van argon, methaan en waterstof. Mede hierdoor kun je de uiterlijke eigenschappen van het staal optimaliseren, maar de technische veranderingen wijken toch af van volwaardige legering. Het belangrijkste verschil is dat diepgaande structurele veranderingen en correcties niet alleen op de buitenste coatings en schalen van het product worden aangebracht. Ionische verwerking kan de algehele vervorming van de structuur beïnvloeden.
Gasnitreren
Deze methode van verzadiging van metalen producten wordt uitgevoerd bij een temperatuurniveau van ongeveer 400 °C. Maar er zijn ook uitzonderingen. Vuurvaste en austenitische staalsoorten zorgen bijvoorbeeld voor een hoger verwarmingsniveau - tot 1200 ° C. Gedissocieerde ammoniak fungeert als het belangrijkste verzadigingsmedium. Structurele vervormingsparameters kunnen worden gecontroleerd via de gasnitreringsprocedure, die verschillende verwerkingsformaten omvat. De meest populaire modi zijn twee-, drietrapsformaten, evenals een combinatie van gedissocieerde ammoniak. Modi waarbij lucht en waterstof worden gebruikt, worden minder vaak gebruikt. Onder de controleparameters die het nitreren van staal bepalen op basis van kwaliteitskenmerken, kan men het niveau van ammoniakverbruik, temperatuur, dissociatiegraad, verbruik van hulpprocesgassen, enz. onderscheiden.
Behandeling met elektrolytoplossingen
Veelgebruikte applicatietechnologieanode verwarming. In feite is dit een soort elektrochemisch-thermische hogesnelheidsverwerking van staalmaterialen. Deze methode is gebaseerd op het principe van het gebruik van een gepulste elektrische lading die langs het oppervlak van een werkstuk gaat dat in een elektrolytmedium is geplaatst. Door het gecombineerde effect van elektrische ladingen op het oppervlak van het metaal en de chemische omgeving wordt ook een polijstend effect bereikt. Met een dergelijke verwerking kan het doeldeel worden beschouwd als een anode met een positieve potentia altoevoer van een elektrische stroom. Tegelijkertijd mag het volume van de kathode niet kleiner zijn dan het volume van de anode. Hier is het noodzakelijk om enkele kenmerken op te merken volgens welke ionennitriding van staal convergeert met elektrolyten. Experts merken met name een verscheidenheid aan modi op voor de vorming van elektrische processen met anodes, die onder andere afhankelijk zijn van de aangesloten elektrolytmengsels. Dit maakt het mogelijk om de technische en operationele eigenschappen van metalen blanks nauwkeuriger te regelen.
Katholieke nitrering
De werkruimte wordt in dit geval gevormd door gedissocieerde ammoniak met ondersteuning van een temperatuurregime van ongeveer 200-400 °C. Afhankelijk van de initiële kwaliteiten van het metalen werkstuk, wordt de optimale verzadigingsmodus geselecteerd, voldoende om het werkstuk te corrigeren. Dit geldt ook voor veranderingen in de partiële druk van ammoniak en waterstof. Het vereiste niveau van ammoniakdissociatie wordt bereikt door de druk en volumes van de gastoevoer te regelen. Tegelijkertijd, in tegenstelling tot de klassieke methoden van gasverzadiging, zorgt het katholieke nitreren van staal voor zachtere verwerkingsmodi. Meestal wordt deze technologie geïmplementeerd in een stikstofhoudende luchtomgeving met een gloeiende elektrische lading. De anodefunctie wordt uitgevoerd door de wanden van de verwarmingskamer en de kathodefunctie wordt uitgevoerd door het product.
Structuurvervormingsproces
Praktisch alle methoden van verzadiging van de oppervlakken van metalen blanco's zijn gebaseerd op de verbinding van temperatuureffecten. Een ander ding is dat bovendien elektrische en gasmethoden voor het corrigeren van kenmerken kunnen worden gebruikt, waardoor niet alleen de externe, maar ook de externe structuur van het materiaal verandert. Voornamelijk proberen technologen de sterkte-eigenschappen van het doelobject en de bescherming tegen invloeden van buitenaf te verbeteren. Corrosiebestendigheid is bijvoorbeeld een van de belangrijkste doelstellingen van verzadiging, waarbij nitreren van staal wordt uitgevoerd. De structuur van het metaal na behandeling met elektrolyten en gasvormige media is begiftigd met isolatie die natuurlijke mechanische schade kan weerstaan. Specifieke parameters voor het wijzigen van de structuur worden bepaald door de voorwaarden voor het toekomstige gebruik van het werkstuk.
Nitrijden tegen de achtergrond van alternatieve technologieën
Samen met de nitreertechniek kan de externe structuur van metalen blanks worden veranderd door cyanidatie- en carboneringstechnologieën. Wat de eerste technologie betreft, deze doet meer denken aan klassieke legering. Het verschil van dit proces is de toevoeging van koolstof aan de actieve mengsels. Het heeft belangrijke kenmerken en cementering. Zij ookmaakt het gebruik van koolstof mogelijk, maar bij verhoogde temperaturen - ongeveer 950 ° C. Het belangrijkste doel van een dergelijke verzadiging is het bereiken van een hoge operationele hardheid. Tegelijkertijd zijn zowel het carboneren als het nitreren van staal vergelijkbaar in die zin dat de interne structuur een zekere mate van taaiheid kan behouden. In de praktijk wordt een dergelijke verwerking gebruikt in industrieën waar werkstukken bestand moeten zijn tegen verhoogde wrijving, mechanische vermoeidheid, slijtvastheid en andere eigenschappen die de duurzaamheid van het materiaal garanderen.
Voordelen van nitreren
De belangrijkste voordelen van de technologie zijn onder meer een verscheidenheid aan werkstukverzadigingsmodi en veelzijdigheid van toepassing. Oppervlaktebehandeling met een diepte van ongeveer 0,2-0,8 mm maakt het ook mogelijk om de basisstructuur van het metalen onderdeel te behouden. Veel hangt echter af van de organisatie van het proces waarin het nitreren van staal en andere legeringen wordt uitgevoerd. Dus, in vergelijking met legeren, is het gebruik van stikstofbehandeling minder duur en kan het zelfs thuis worden gedaan.
Nadelen van nitreren
De methode is gericht op de externe verfijning van metalen oppervlakken, wat een beperking veroorzaakt op het gebied van beschermende indicatoren. In tegenstelling tot bijvoorbeeld koolstofbehandeling kan nitreren de interne structuur van het werkstuk niet corrigeren om stress te verlichten. Een ander nadeel is het risico van een negatieve impact, zelfs op de externe beschermende eigenschappen van een dergelijk product. Enerzijds kan het nitreerproces van staal de corrosieweerstand verbeteren enbescherming tegen vocht, maar aan de andere kant zal het ook de dichtheid van de structuur minimaliseren en bijgevolg de sterkte-eigenschappen beïnvloeden.
Conclusie
Metaalverwerkingstechnologieën omvatten een breed scala aan methoden van mechanische en chemische actie. Sommigen van hen zijn typisch en worden berekend voor de gestandaardiseerde schenking van blanco's met specifieke technische en fysieke methoden. Anderen richten zich op gespecialiseerde verfijning. De tweede groep omvat het nitreren van staal, wat de mogelijkheid van bijna puntverfijning van het buitenoppervlak van het onderdeel mogelijk maakt. Deze modificatiemethode maakt het mogelijk om tegelijkertijd een barrière te vormen tegen externe negatieve invloeden, maar tegelijkertijd om de basis van het materiaal niet te veranderen. In de praktijk worden onderdelen en constructies die in de bouw, machinebouw en instrumentenbouw worden gebruikt, aan dergelijke bewerkingen onderworpen. Dit geldt met name voor materialen die in eerste instantie aan hoge belastingen worden blootgesteld. Er zijn echter ook sterkte-indicatoren die niet bereikt kunnen worden door nitreren. In dergelijke gevallen wordt gelegeerd met diepe full-format verwerking van de materiaalstructuur. Maar het heeft ook nadelen in de vorm van schadelijke technische onzuiverheden.
