Nitrurare și comportament metalurgic
Nitrurarea cu gaz este o formă de tratament termic al oțelului în care se folosește căldura pentru a difuza gaz bogat în azot pe suprafața metalului cu intenția de a-l căli. Procesul de călire prin nitrurare se integrează în materialul în vrac, permițând ca porțiunea de metal de sub stratul de suprafață să rămână moale.
Amoniacul este gazul cel mai frecvent utilizat și se separă în azot și hidrogen atunci când intră în contact cu metalul. Numai azotul difuzează pe suprafață pentru a forma stratul de nitrură. Nu sunt necesare metode de stingere (cum ar fi stingerea cu ulei), iar proprietățile de bază ale metalului nu sunt afectate.
Nitrurarea cu gaz față de nitrurarea cu lichid
Nitrurarea cu gaz dispersează gazul în metal prin căldură într-un cuptor sau într-o atmosferă închisă. Nitrurarea lichidă folosește un amestec de săruri de cianură într-o baie.
Cerințele termice pentru lichid sunt mai mici decât pentru tehnica cu gaz, iar compusul întărit de pe suprafața componentei este mai gros.
Operațiunea este simplă și timpul de prelucrare este mai rapid decât în cazul metodei pe bază de gaz, dar sărurile rămase sunt foarte toxice. Procedeul pe bază de gaz are metode mai ușoare de eliminare a agentului de nitrurare.
Nitrurare vs. Carburare
Carburarea este similară cu nitrurarea cu gaz prin faptul că este un procedeu pe bază de căldură care produce o suprafață rezistentă la uzură, anti-goluri. În loc de azot, baza este reprezentată de carbon. Poate fi necesară călirea și revenirea pentru a minimiza denaturarea, deoarece există modificări ale microstructurii care au loc în timpul procesului de călire. Carcasa formată în timpul procesului de călire prin nitrurare nu este la fel de groasă ca la cementare.
Vantajele nitrurării cu gaz
- Costuri reduse în comparație cu alte aplicații de călire. Procesul se desfășoară cu un minim de supraveghere necesară, componentele post-procesare sunt stabile din punct de vedere dimensional și este foarte puțin sau chiar deloc necesar un tratament în operațiunile de tratare termică ulterioară.
- Distorsiune zero sau minimă experimentată pe piese, ceea ce permite un control dimensional precis
- Capacitate de volum mare. Dimensiunea cuptorului este principalul factor limitativ.
- Rezistență la uzură și coroziune.
– Rezistență crescută la oboseală - Debitul de gaz poate fi controlat cu precizie, iar piesele pot fi mascate, împiedicând întărirea în anumite zone. Acest lucru permite prelucrarea după aplicare,
- Se produc piese curate, fără niciunul dintre reziduurile care însoțesc băile de sare, carburarea și
- alte procedee.
Aplicații de utilizare optimă
Statele Unite au început să dezvolte procedeele de nitrurare la începutul anilor 1900, dar a existat puțin interes pentru utilizări industriale până după cel de-al doilea război mondial. În aplicațiile care necesită îmbunătățirea rezistenței la oboseală și a preciziei, cum ar fi în șuruburile de extrudare și în angrenajele de precizie, nitrurarea cu gaz este cea mai potrivită.
Componentele de mașini puternic solicitate și oțelurile slab aliate beneficiază, de asemenea, de durabilitatea obținută cu acest procedeu. Uneltele din oțel cu conținut scăzut de carbon se pot coroda mai devreme decât se aștepta fără această aplicație de caz. Piesele auto, cum ar fi arborele cotit, piesele de supape și arcurile, pot menține un nivel de maleabilitate care previne fisurarea în condiții extreme.
Datorită rezistenței sale îmbunătățite la coroziune și proprietăților sale antigaletare, este un proces primar utilizat în componentele aeronavelor, de la pistoane, tije și distanțiere până la știfturi de arbore, piulițe și șuruburi.
Procesul de călire cu nitrurare
Procesul de călire cu nitrurare este utilizat pe componentele principale ale mașinilor de construcții datorită proprietăților de alunecare pe care le oferă, prevenind zgârieturile și loviturile. Rafinarea procesului prin înțelegerea cineticii implicate a dus la obținerea unui strat întărit mai gros și la explorarea unei game mai largi de aplicații de utilizare.
Specialty Steel Treating este un expert în tratarea termică a oțelului. Avem peste 60 de ani de experiență în deservirea mai multor industrii. Contactați-ne pentru o ofertă astăzi.