Nitridointi ja metallurginen käyttäytyminen
Kaasunitridointi on teräksen lämpökäsittelyn muoto, jossa käytetään lämpöä typpirikkaan kaasun levittämiseen metallin pinnalle tarkoituksena karkaista se. Nitridikarkaisu integroituu massamateriaaliin, jolloin pintakerroksen alapuolella oleva metalliosa pysyy pehmeänä.
Ammoniakki on yleisimmin käytetty kaasu, ja se jakautuu typeksi ja vedyksi joutuessaan kosketuksiin metallin kanssa. Vain typpi diffundoituu pinnalle muodostaen nitridikerroksen. Sammutusmenetelmiä (kuten öljysammutusta) ei tarvita, eikä metallin ydinominaisuuksiin vaikuteta.
Kaasu- vs. nestemäinen nitridointi
Kaasunitridoinnissa kaasu dispergoituu metalliin lämmön avulla uunissa tai suljetussa ilmakehässä. Nestemäisessä nitridoinnissa käytetään syanidisuolaseosta kylvyssä.
Nesteen lämpövaatimukset ovat pienemmät kuin kaasutekniikassa, ja kappaleen pinnalla oleva kovettunut yhdiste on paksumpi.
Toiminta on yksinkertaista ja käsittelyaika nopeampi kuin kaasupohjaisessa menetelmässä, mutta jäljelle jäävät suolat ovat erittäin myrkyllisiä. Kaasupohjaisessa menetelmässä on helpommat nitrausaineen hävittämismenetelmät.
Nitraus vs. karburointi
Karburointi muistuttaa kaasunitrausta siinä mielessä, että se on lämpöön perustuva prosessi, joka tuottaa kulumiskestävän, kulumista estävän pinnan. Typen sijasta perustana on hiili. Karkaisu ja karkaisu voivat olla tarpeen vääristymien minimoimiseksi, koska karkaisuprosessin aikana tapahtuu mikrorakenteen muutoksia. Nitridikarkaisuprosessin aikana muodostuva kotelo ei ole yhtä paksu kuin karburointi.
Gaasunitridoinnin edut
- Matalat kustannukset verrattuna muihin kotelointisovelluksiin. Prosessi toimii minimaalisella vaaditulla valvonnalla, jälkikäsittelyn jälkeiset osat ovat mittatarkkoja, ja jälkilämpökäsittelyssä tarvitaan hyvin vähän, jos lainkaan, käsittelyä.
- Kappaleiden vääristymät ovat nolla tai minimaalisia, mikä mahdollistaa tarkan mittasäädön
- Suuri volyymikapasiteetti. Uunin koko on ensisijainen rajoittava tekijä.
- Kulumista ja korroosiota kestävä.
– Lisääntynyt väsymislujuus - Kaasun virtausnopeutta voidaan säätää tarkasti, ja osat voidaan peittää, mikä estää karkaisun joillakin alueilla. Tämä mahdollistaa käytön jälkeisen koneistuksen,
- Tuotetaan puhtaita kappaleita, joissa ei ole suolakylpyjen, karburoinnin ja
- muiden prosessien aiheuttamia jäämiä.
Parhaat käyttökohteet
Yhdysvalloissa alettiin kehittää nitriiniprosesseja 1900-luvun alkupuolella, mutta teolliseen käyttöön ei ollut juurikaan kiinnostusta ennen kuin vasta toisen maailmansodan jälkeen. Sovelluksissa, joissa vaaditaan parempaa väsymislujuutta ja tarkkuutta, kuten suulakepuristusruuveissa ja tarkkuuspyörästöissä, kaasunitridointi soveltuu parhaiten.
Korkeasti rasitetut koneenosat ja niukkaseosteiset teräkset hyötyvät myös tällä prosessilla saavutettavasta kestävyydestä. Matalahiiliteräksiset työkalut saattavat syöpyä odotettua nopeammin ilman tätä kotelosovellusta. Autoteollisuuden osissa, kuten kampiakseleissa, venttiilien osissa ja jousissa, voidaan säilyttää muovattavuuden taso, joka estää halkeilun äärimmäisissä olosuhteissa.
Parannetun korroosionkestävyytensä ja kiinnittymisenesto-ominaisuuksiensa vuoksi sitä käytetään ensisijaisesti lentokoneiden komponenteissa männyistä, sauvoista ja välikappaleista akselitappeihin, muttereihin ja pultteihin.
Nitridikarkaisuprosessi
Nitridikarkaisuprosessia käytetään rakennuskoneiden pääkomponenteissa sen tarjoamien liukuominaisuuksien vuoksi, jotka estävät naarmuja ja kolhuja. Prosessin jalostaminen ymmärtämällä siihen liittyvää kinetiikkaa on johtanut paksumman karkaistun kerroksen saavuttamiseen ja laajemman käyttösovellusvalikoiman tutkimiseen.
Specialty Steel Treating on teräksen lämpökäsittelyn asiantuntija. Meillä on yli 60 vuoden kokemus useiden teollisuudenalojen palvelemisesta. Ota yhteyttä ja pyydä tarjous jo tänään.