Nitridēšanas tehnoloģiju pamatā ir metāla izstrādājuma virsmas struktūras maiņa. Šis darbību kopums ir nepieciešams, lai mērķa objektam piešķirtu aizsargājošas īpašības. Tomēr ne tikai fiziskās īpašības palielina tērauda nitridēšanu mājas apstākļos, kur nav iespēju veikt radikālākus pasākumus, lai apstrādājamo priekšmetu piešķirtu uzlabotām īpašībām.
Vispārīga informācija par nitrīdēšanas tehnoloģiju
Nepieciešamību pēc nitrēšanas nosaka tādu īpašību saglabāšana, kas ļauj produktiem piešķirt augstas kvalitātes īpašības. Galvenā daļa nitrēšanas paņēmienu tiek veikta saskaņā ar detaļu termiskās apstrādes prasībām. Jo īpaši ir plaši izplatīta slīpēšanas tehnoloģija, pateicoties kurai speciālisti var precīzāk pielāgot metāla parametrus. Turklāt ir atļauta to zonu aizsardzība, kuras nav pakļautas nitrēšanai. Šajā gadījumā var izmantot pārklājumu ar plānām alvas kārtām ar galvanisko tehniku. Salīdzinot ar dziļākām metāla īpašību strukturālās uzlabošanas metodēm, nitrēšana ir tērauda virsmas slāņa piesātinājums, kas mazākā mērā ietekmē struktūru.sagataves. Tas nozīmē, ka nitrētajos uzlabojumos netiek ņemtas vērā metāla elementu galvenās īpašības, kas saistītas ar iekšējām īpašībām.
Nitridēšanas metožu dažādība
Nitridēšanas pieejas var atšķirties. Parasti atkarībā no metālu nitrēšanas apstākļiem izšķir divas galvenās metodes. Tās var būt metodes, kā uzlabot virsmas nodilumizturību un cietību, kā arī uzlabot izturību pret koroziju. Pirmais variants atšķiras ar to, ka struktūra tiek mainīta uz aptuveni 500 °C temperatūras fona. Nitrīdēšanas samazināšanās parasti tiek panākta jonu apstrādes laikā, kad kvēlizlādes ierosmi realizē ar anodu un katodu palīdzību. Otrajā variantā leģētais tērauds ir nitrēts. Šāda veida tehnoloģija paredz termisko apstrādi 600-700 °C ar procesa ilgumu līdz 10 stundām. Šādos gadījumos apstrādi var apvienot ar mehānisku darbību un materiālu termisko apdari, ievērojot precīzas prasības rezultātam.
Ietekme ar plazmas joniem
Šī ir metode metālu piesātināšanai slāpekli saturošā vakuumā, kurā tiek ierosināti elektriskie kvēlojošie lādiņi. Sildīšanas kameras sienas var kalpot kā anodi, savukārt tieši apstrādātās sagataves darbojas kā katods. Lai vienkāršotu slāņveida struktūras kontroli, pieļaujama tehnoloģiskā procesa korekcija. Piemēram, strāvas blīvuma raksturlielumi, vakuuma pakāpe, slāpekļa plūsmas ātrums, neto pievienošanas līmeņiprocesa gāze utt. Dažās modifikācijās tērauda plazmas nitrēšana nodrošina arī argona, metāna un ūdeņraža savienojumu. Daļēji tas ļauj optimizēt tērauda ārējās īpašības, taču tehniskās izmaiņas joprojām atšķiras no pilnvērtīgas sakausēšanas. Galvenā atšķirība ir tā, ka dziļas struktūras izmaiņas un korekcijas tiek veiktas ne tikai izstrādājuma ārējiem pārklājumiem un apvalkiem. Jonu apstrāde var ietekmēt kopējo struktūras deformāciju.
Gāzes nitrēšana
Šo metālizstrādājumu piesātināšanas metodi veic aptuveni 400 °C temperatūras līmenī. Bet ir arī izņēmumi. Piemēram, ugunsizturīgie un austenīta tēraudi nodrošina augstāku sildīšanas līmeni - līdz 1200 ° C. Disociētais amonjaks darbojas kā galvenā piesātinājuma vide. Strukturālās deformācijas parametrus var kontrolēt, izmantojot gāzes nitrēšanas procedūru, kas ietver dažādus apstrādes formātus. Populārākie režīmi ir divu, trīs pakāpju formāti, kā arī disociētā amonjaka kombinācija. Retāk tiek izmantoti režīmi, kas ietver gaisa un ūdeņraža izmantošanu. Starp kontroles parametriem, kas nosaka tērauda nitridēšanu pēc kvalitātes īpašībām, var izdalīt amonjaka patēriņa līmeni, temperatūru, disociācijas pakāpi, procesa palīggāzu patēriņu utt.
Apstrāde ar elektrolītu šķīdumiem
Parasti izmantotā lietojumprogrammu tehnoloģijaanoda apkure. Faktiski šī ir sava veida tērauda materiālu elektroķīmiski-termiskā ātrgaitas apstrāde. Šīs metodes pamatā ir impulsa elektriskā lādiņa izmantošanas princips, kas iet pa elektrolīta vidē ievietotas sagataves virsmu. Pateicoties elektrības lādiņu kopējai iedarbībai uz metāla virsmu un ķīmisko vidi, tiek panākts arī pulēšanas efekts. Ar šādu apstrādi mērķa daļu var uzskatīt par anodu ar pozitīvu potenciālu no elektriskās strāvas. Tajā pašā laikā katoda tilpums nedrīkst būt mazāks par anoda tilpumu. Šeit ir jāatzīmē daži raksturlielumi, saskaņā ar kuriem tēraudu jonu nitrēšana saplūst ar elektrolītiem. Jo īpaši eksperti atzīmē dažādus režīmus elektrisko procesu veidošanai ar anodiem, kas, cita starpā, ir atkarīgi no pievienotajiem elektrolītu maisījumiem. Tas ļauj precīzāk regulēt metāla sagatavju tehniskās un ekspluatācijas īpašības.
Katoļu nitrēšana
Šajā gadījumā darba telpu veido disociēts amonjaks ar aptuveni 200–400 °C temperatūras režīmu. Atkarībā no metāla sagataves sākotnējām īpašībām tiek izvēlēts optimālais piesātinājuma režīms, kas ir pietiekams, lai labotu sagatavi. Tas attiecas arī uz izmaiņām amonjaka un ūdeņraža daļējā spiedienā. Nepieciešamais amonjaka disociācijas līmenis tiek sasniegts, kontrolējot gāzes padeves spiedienu un tilpumus. Tajā pašā laikā atšķirībā no klasiskajām gāzes metodēmpiesātinājums, tērauda katoļu nitrēšana nodrošina saudzīgākus apstrādes režīmus. Parasti šī tehnoloģija tiek ieviesta slāpekli saturošā gaisa vidē ar kvēlojošu elektrisko lādiņu. Anoda funkciju veic sildīšanas kameras sienas, bet katoda funkciju veic izstrādājums.
Struktūras deformācijas process
Praktiski visas metāla sagatavju virsmu piesātinājuma metodes ir balstītas uz temperatūras efektu savienošanu. Cita lieta, ka raksturlielumu korekcijai papildus var izmantot elektriskās un gāzes metodes, mainot ne tikai materiāla ārējo, bet arī ārējo struktūru. Galvenokārt tehnologi cenšas uzlabot mērķa objekta stiprības īpašības un aizsardzību pret ārējām ietekmēm. Piemēram, izturība pret koroziju ir viens no galvenajiem piesātinājuma mērķiem, kurā tiek veikta tērauda nitrēšana. Metāla struktūra pēc apstrādes ar elektrolītiem un gāzveida vidi ir apveltīta ar izolāciju, kas spēj izturēt dabiskus mehāniskus bojājumus. Konkrētus parametrus struktūras maiņai nosaka sagataves turpmākās izmantošanas nosacījumi.
Nitrēšana uz alternatīvo tehnoloģiju fona
Līdztekus nitrēšanas tehnikai metāla sagatavju ārējo struktūru var mainīt ar cianidēšanas un karburēšanas tehnoloģijām. Kas attiecas uz pirmo tehnoloģiju, tā vairāk atgādina klasisko sakausējumu. Šī procesa atšķirība ir oglekļa pievienošana aktīvajiem maisījumiem. Tam ir nozīmīgas īpašības un cementēšana. Viņa arīļauj izmantot oglekli, bet paaugstinātā temperatūrā - aptuveni 950 ° C. Šādas piesātinājuma galvenais mērķis ir sasniegt augstu ekspluatācijas cietību. Tajā pašā laikā gan tērauda karburēšana, gan nitrēšana ir līdzīga, jo iekšējā struktūra var saglabāt zināmu stingrības pakāpi. Praksē šāda apstrāde tiek izmantota nozarēs, kur sagatavēm ir jāiztur paaugstināta berze, mehāniskais nogurums, nodilumizturība un citas īpašības, kas nodrošina materiāla izturību.
Nitridēšanas priekšrocības
Tehnoloģijas galvenās priekšrocības ietver dažādus sagataves piesātinājuma režīmus un pielietojuma daudzpusību. Virsmas apstrāde ar apmēram 0,2-0,8 mm dziļumu ļauj saglabāt arī metāla daļas pamatstruktūru. Tomēr daudz kas ir atkarīgs no procesa organizācijas, kurā tiek veikta tērauda un citu sakausējumu nitrēšana. Tātad, salīdzinot ar leģēšanu, slāpekļa apstrādes izmantošana ir lētāka, un to var veikt pat mājās.
Nitridēšanas trūkumi
Metode ir vērsta uz metāla virsmu ārējo pilnveidošanu, kas rada ierobežojumus aizsardzības indikatoru ziņā. Atšķirībā no, piemēram, apstrādes ar oglekli, nitrēšana nevar izlabot apstrādājamā priekšmeta iekšējo struktūru, lai mazinātu stresu. Vēl viens trūkums ir negatīvas ietekmes risks pat uz šāda produkta ārējām aizsargājošām īpašībām. No vienas puses, tērauda nitrēšanas process var uzlabot izturību pret koroziju unmitruma aizsardzība, bet, no otras puses, tas arī samazinās konstrukcijas blīvumu un attiecīgi ietekmēs stiprības īpašības.
Secinājums
Metāla apstrādes tehnoloģijas ietver plašu mehāniskās un ķīmiskās iedarbības metožu klāstu. Daži no tiem ir tipiski un ir aprēķināti sagatavju standartizētai piešķiršanai ar īpašām tehniskām un fizikālām metodēm. Citi koncentrējas uz specializētu pilnveidošanu. Otrajā grupā ietilpst tērauda nitridēšana, kas ļauj gandrīz precīzi precizēt detaļas ārējo virsmu. Šī modifikācijas metode ļauj vienlaikus veidot barjeru pret ārējo negatīvo ietekmi, bet tajā pašā laikā nemainīt materiāla pamatu. Praksē šādām darbībām tiek pakļautas detaļas un konstrukcijas, kas tiek izmantotas būvniecībā, mašīnbūvē un instrumentu ražošanā. Tas jo īpaši attiecas uz materiāliem, kas sākotnēji ir pakļauti lielai slodzei. Tomēr ir arī stiprības rādītāji, kurus nevar sasniegt ar nitridēšanu. Šādos gadījumos tiek izmantota leģēšana ar materiāla struktūras dziļu pilna formāta apstrādi. Taču tam ir arī trūkumi kaitīgu tehnisku piemaisījumu veidā.
