Nitridace a metalurgické chování
Nitridace plynem je forma tepelného zpracování oceli, při které se využívá tepla k difúzi plynu bohatého na dusík na povrch kovu za účelem jeho zpevnění. Proces nitridačního zpevnění se integruje do objemu materiálu, přičemž část kovu pod povrchovou vrstvou zůstává měkká.
Nejčastěji používaným plynem je amoniak, který se při kontaktu s kovem rozdělí na dusík a vodík. Pouze dusík difunduje na povrch a vytváří nitridovou vrstvu. Metody kalení (např. kalení olejem) nejsou nutné a vlastnosti jádra kovu nejsou ovlivněny.
Plynové vs. kapalné nitridace
Plynová nitridace rozptyluje plyn ke kovu prostřednictvím tepla v peci nebo v uzavřené atmosféře. Při nitridaci v kapalném stavu se používá směs kyanidových solí v lázni.
Potřeba tepla při nitridaci v kapalném stavu je nižší než u plynové techniky a zpevněná směs na povrchu součásti je silnější.
Provoz je jednoduchý a doba zpracování je rychlejší než u plynové metody, ale zbylé soli jsou vysoce toxické. Proces na bázi plynu má jednodušší způsoby likvidace nitridačního činidla.
Nitridace vs. nauhličování
Uhličování je podobné nitridaci plynem v tom, že se jedná o proces na bázi tepla, při kterém se vytváří povrch odolný proti opotřebení a odolný proti žíhání. Místo dusíku je základem uhlík. K minimalizaci deformace může být nutné kalení a popouštění, protože během kalení dochází ke změnám mikrostruktury. Pouzdro vytvořené během procesu nitridačního kalení není tak silné jako při nauhličování.
Výhody nitridace plynem
- Nízké náklady ve srovnání s jinými aplikacemi pouzdra. Proces probíhá s minimálním nutným dohledem, součásti po zpracování jsou rozměrově stabilní a při operacích po tepelném zpracování je nutná velmi malá, pokud vůbec nějaká úprava.
- Nulové až minimální deformace, ke kterým dochází na součástech, což umožňuje přesnou kontrolu rozměrů
- Vysoká objemová schopnost. Velikost pece je primárním omezujícím faktorem.
- Odolnost proti opotřebení a korozi.
– Zvýšená únavová pevnost - Průtok plynu lze přesně řídit a díly lze maskovat, což zabraňuje kalení v některých oblastech. To umožňuje obrábění po aplikaci,
- Vyrábějí se čisté díly bez zbytků, které doprovázejí solné lázně, nauhličování a
- ostatní procesy.
Nejlepší využití Aplikace
Spojené státy začaly vyvíjet procesy nitridace na počátku 20. století, ale až do druhé světové války byl zájem o průmyslové využití malý. V aplikacích, které vyžadují zvýšenou únavovou pevnost a přesnost, například u vytlačovacích šroubů a přesných ozubených kol, je nejvhodnější nitridace plynem.
Vysoce namáhané strojní součásti a nízkolegované oceli rovněž těží z trvanlivosti dosažené tímto procesem. Nástroje z nízkouhlíkových ocelí mohou bez aplikace tohoto pouzdra korodovat dříve, než se očekává. Automobilové díly, jako jsou klikové hřídele, součásti ventilů a pružiny, si mohou zachovat úroveň kujnosti, která zabraňuje praskání v extrémních podmínkách.
Díky zvýšené odolnosti proti korozi a antikorozním vlastnostem je tento proces primárně používán u leteckých dílů, od pístů, tyčí a rozpěrek až po hřídelové čepy, matice a šrouby.
Proces nitridového kalení
Proces nitridového kalení se používá na hlavních součástech stavebních strojů kvůli kluzným vlastnostem, které poskytuje, a zabraňuje tak vzniku otlaků a promáčklin. Zdokonalení procesu díky pochopení příslušné kinetiky vedlo k dosažení silnější kalené vrstvy a prozkoumání širšího spektra aplikací použití.
Specialista na tepelné zpracování oceli je odborníkem na tepelné zpracování oceli. Máme více než 60 let zkušeností se službami pro různá průmyslová odvětví. Kontaktujte nás pro cenovou nabídku ještě dnes.