טכנולוגיות Nitriding מבוססות על שינוי מבנה פני השטח של מוצר מתכת. ערכת פעולות זו נדרשת על מנת להעניק לאובייקט היעד מאפייני הגנה. עם זאת, לא רק התכונות הפיזיות מגבירות את הניטרידינג של פלדה בבית, שם אין הזדמנויות לאמצעים קיצוניים יותר כדי להעניק לחומר העבודה מאפיינים משופרים.
מידע כללי על טכנולוגיית ניטרידינג
הצורך בניטריד נקבע על ידי שמירה על מאפיינים המאפשרים להעניק למוצרים תכונות באיכות גבוהה. החלק העיקרי של טכניקות ניטרידינג מבוצע בהתאם לדרישות לעיבוד תרמי של חלקים. בפרט, טכנולוגיית השחזה נפוצה, שבזכותה מומחים יכולים להתאים בצורה מדויקת יותר את הפרמטרים של המתכת. כמו כן, מותרת הגנה על שטחים שאינם נתונים לניטרד. במקרה זה ניתן להשתמש בציפוי בשכבות דקות של פח באמצעות טכניקה גלוונית. בהשוואה לשיטות עמוקות יותר של שיפור מבני של מאפייני המתכת, ניטרידינג הוא הרוויה של שכבת פני השטח של הפלדה, המשפיעה על המבנה במידה פחותה.ריקים. כלומר, התכונות העיקריות של יסודות מתכת הקשורים למאפיינים פנימיים אינן נלקחות בחשבון בשיפורי ניטריד.
מגוון שיטות ניטרידה
גישות החנקה עשויות להשתנות. בדרך כלל, שתי שיטות עיקריות מובדלות בהתאם לתנאי ניטרידינג מתכת. אלו יכולות להיות שיטות לשיפור עמידות בפני שחיקה וקשיות, כמו גם שיפור עמידות בפני קורוזיה. הגרסה הראשונה שונה בכך שהמבנה משתנה על רקע טמפרטורה של כ-500 מעלות צלזיוס. הפחתת הניטרידינג מושגת בדרך כלל במהלך טיפול ביונים, כאשר עירור פריקת זוהר מתממשת באמצעות אנודות וקתודות. באופציה השנייה, פלדה סגסוגת היא ניטרידית. סוג זה של טכנולוגיה מספק טיפול בחום ב-600-700 מעלות צלזיוס עם משך תהליך של עד 10 שעות. במקרים כאלה ניתן לשלב עיבוד עם פעולה מכנית וגימור תרמי של חומרים, בהתאם לדרישות המדויקות לתוצאה.
השפעה עם יוני פלזמה
זוהי שיטה לרוויה של מתכות בוואקום המכיל חנקן, שבה מעוררים מטענים זוהרים חשמליים. הקירות של תא החימום יכולים לשמש כאנודות, בעוד שחלקי העבודה המעובדים ישירות משמשים כקתודה. על מנת לפשט את השליטה במבנה השכבתי, מותר תיקון של התהליך הטכנולוגי. לדוגמה, מאפייני צפיפות הזרם, מידת הוואקום, קצב זרימת החנקן, רמות התוספת של נטו.גז תהליך, וכו 'בשינויים מסוימים, ניטריד פלזמה של פלדה מספק גם חיבור של ארגון, מתאן ומימן. באופן חלקי, זה מאפשר לך לייעל את המאפיינים החיצוניים של הפלדה, אבל השינויים הטכניים עדיין שונים מסגסוגת מלאה. ההבדל העיקרי הוא ששינויים ותיקונים מבניים עמוקים נעשים לא רק על הציפויים החיצוניים והקונכיות של המוצר. עיבוד יוני עשוי להשפיע על העיוות הכולל של המבנה.
חנקת גז
שיטה זו של הרוויה של מוצרי מתכת מתבצעת ברמת טמפרטורה של כ-400 מעלות צלזיוס. אבל יש גם יוצאים מן הכלל. לדוגמה, פלדות עקשן ואוסטניטיות מספקות רמת חימום גבוהה יותר - עד 1200 מעלות צלזיוס. אמוניה מנותקת פועלת כמדיום הרוויה העיקרי. ניתן לשלוט בפרמטרים של דפורמציה מבני באמצעות הליך ניטריד גז, הכולל פורמטים שונים של עיבוד. המצבים הפופולריים ביותר הם פורמטים דו, שלושה שלבים, כמו גם שילוב של אמוניה מנותקת. מצבים הכרוכים בשימוש באוויר ובמימן נמצאים פחות בשימוש. בין פרמטרי הבקרה הקובעים את חנקת הפלדה לפי מאפייני איכות, ניתן לבחון את רמת צריכת האמוניה, הטמפרטורה, דרגת הניתוק, צריכת גזי תהליך עזר וכו'.
טיפול עם פתרונות אלקטרוליטים
בדרך כלל בשימוש בטכנולוגיית יישומיםחימום אנודה. למעשה, זהו סוג של עיבוד אלקטרוכימי-תרמי במהירות גבוהה של חומרי פלדה. שיטה זו מבוססת על העיקרון של שימוש במטען חשמלי פועם העובר לאורך פני השטח של חומר עבודה המונח בתווך אלקטרוליט. בשל ההשפעה המשולבת של מטענים חשמליים על פני המתכת והסביבה הכימית, מושגת גם אפקט ליטוש. עם עיבוד כזה, חלק היעד יכול להיחשב כאנודה עם אספקת פוטנציאל חיובי מזרם חשמלי. יחד עם זאת, נפח הקתודה לא צריך להיות קטן מנפח האנודה. כאן יש צורך לציין כמה מאפיינים לפיהם ניטרידינג יונים של פלדות מתכנס עם אלקטרוליטים. בפרט, מומחים מציינים מגוון מצבים להיווצרות תהליכים חשמליים עם אנודות, אשר, בין היתר, תלויים בתערובות האלקטרוליטים המחוברות. זה מאפשר לווסת בצורה מדויקת יותר את האיכויות הטכניות והתפעוליות של חלקי מתכת.
Catholic Nitriding
חלל העבודה במקרה זה נוצר על ידי אמוניה מנותקת עם תמיכה במשטר טמפרטורה של כ-200-400 מעלות צלזיוס. בהתאם לאיכויות הראשוניות של חומר העבודה המתכתי, נבחר מצב הרוויה האופטימלי, המספיק לתיקון חומר העבודה. זה חל גם על שינויים בלחץ החלקי של אמוניה ומימן. הרמה הנדרשת של פירוק אמוניה מושגת על ידי שליטה בלחץ ובנפחי אספקת הגז. יחד עם זאת, בניגוד לשיטות הקלאסיות של גזרוויה, ניטרידינג קתולי של פלדה מספק מצבי עיבוד עדינים יותר. בדרך כלל, טכנולוגיה זו מיושמת בסביבת אוויר המכילה חנקן עם מטען חשמלי זוהר. פונקציית האנודה מבוצעת על ידי דפנות תא החימום, ותפקוד הקתודה מבוצע על ידי המוצר.
תהליך עיוות מבנה
כמעט כל שיטות הרוויה של משטחי מתכת מבוססות על חיבור של השפעות טמפרטורה. דבר נוסף הוא שניתן להשתמש בנוסף בשיטות חשמל וגז לתיקון מאפיינים, ולשנות לא רק את המבנה החיצוני, אלא גם את המבנה החיצוני של החומר. בעיקר, טכנולוגים מבקשים לשפר את תכונות החוזק של אובייקט המטרה והגנה מפני השפעות חיצוניות. לדוגמה, עמידות בפני קורוזיה היא אחת המטרות העיקריות של הרוויה, שבה מתבצע ניטרידינג של פלדה. מבנה המתכת לאחר טיפול באלקטרוליטים ומדיה גזים ניחן בבידוד היכול לעמוד בפני נזקים מכניים טבעיים. פרמטרים ספציפיים לשינוי המבנה נקבעים לפי התנאים לשימוש עתידי בחומר העבודה.
ניטרציה על רקע טכנולוגיות חלופיות
יחד עם טכניקת הניטרידינג, ניתן לשנות את המבנה החיצוני של חלקי מתכת על ידי טכנולוגיות ציאנידציה וקרבור. באשר לטכנולוגיה הראשונה, היא מזכירה יותר סגסוגת קלאסית. ההבדל בתהליך זה הוא הוספת פחמן לתערובות הפעילות. יש לו תכונות משמעותיות ומלט. גם היאמאפשר שימוש בפחמן, אך בטמפרטורות גבוהות - כ-950 מעלות צלזיוס. המטרה העיקרית של רוויה כזו היא להשיג קשיות תפעולית גבוהה. יחד עם זאת, גם הקרבורינג וגם הניגוד של פלדה דומים בכך שהמבנה הפנימי יכול לשמור על רמה מסוימת של קשיחות. בפועל, עיבוד כזה משמש בתעשיות שבהן חלקי העבודה חייבים לעמוד בחיכוך מוגבר, עייפות מכנית, עמידות בפני שחיקה ואיכויות נוספות המבטיחות את עמידות החומר.
היתרונות של ניטרידינג
היתרונות העיקריים של הטכנולוגיה כוללים מגוון מצבי רוויה של חלקי עבודה וגיוון ביישום. טיפול פני השטח בעומק של כ-0.2-0.8 מ מ מאפשר גם לשמר את המבנה הבסיסי של חלק המתכת. עם זאת, הרבה תלוי בארגון התהליך שבו מתבצע ניטרידינג של פלדה וסגסוגות אחרות. לכן, בהשוואה לסגסוגת, השימוש בטיפול בחנקן הוא זול יותר וניתן לעשות אותו אפילו בבית.
חסרונות של ניטרידינג
השיטה מתמקדת בשכלול החיצוני של משטחי מתכת, מה שגורם להגבלה מבחינת מדדי הגנה. בניגוד לטיפול בפחמן, למשל, ניטרידינג אינו יכול לתקן את המבנה הפנימי של חומר העבודה כדי להקל על המתח. חסרון נוסף הוא הסיכון להשפעה שלילית אפילו על תכונות ההגנה החיצוניות של מוצר כזה. מצד אחד, תהליך החנקה של פלדה יכול לשפר את עמידות בפני קורוזיה והגנה מפני רטיבות, אך מצד שני, היא גם תמזער את צפיפות המבנה ובהתאם תשפיע על תכונות החוזק.
מסקנה
טכנולוגיות עיבוד מתכות כוללות מגוון רחב של שיטות לפעולה מכנית וכימית. חלקם אופייניים ומחושבים להענקה סטנדרטית של ריקים בשיטות טכניות ופיזיות ספציפיות. אחרים מתמקדים בשכלול מיוחד. הקבוצה השנייה כוללת ניטרידינג של פלדה, המאפשר אפשרות של חידוד כמעט נקודתי של המשטח החיצוני של החלק. שיטה זו של שינוי מאפשרת ליצור בו זמנית מחסום מפני השפעה שלילית חיצונית, אך בו זמנית לא לשנות את הבסיס של החומר. בפועל, חלקים ומבנים המשמשים בבנייה, הנדסת מכונות וייצור מכשירים נתונים לפעולות כאלה. זה נכון במיוחד עבור חומרים שבהתחלה נתונים לעומסים גבוהים. עם זאת, ישנם גם מדדי חוזק שלא ניתן להשיג באמצעות ניטרידינג. במקרים כאלה, נעשה שימוש בסגסוגת עם עיבוד עמוק בפורמט מלא של מבנה החומר. אבל יש לו גם חסרונות בצורה של זיהומים טכניים מזיקים.
