Technics Nitriding

Nitriding adalah suhu proses yang meresap nitrogen ke dalam permukaan logam yang melahirkan permukaan menjadi keras kes yang merawat. Proses ini paling biasa digunakan pada keluli karbon rendah, rendah-aloi. Ianya juga digunakan pada sederhana dan keluli karbon tinggi, titanium, aluminium dan molibdenum yang kaya. Pada tahun 2015, nitriding telah digunakan untuk menjana unik Dupleks microstructure (Martensite-Austenite, Austenite-ferrite), diketahui tidak dikaitkan dengan sifat-sifat mekanikal yang amat dipertingkatkan.

Aplikasi yang biasa termasuk gear, crankshafts, camshafts, pengikut cam, valve bahagian, skru extruder, alat die-casting, maju meninggal dunia, meninggal dunia penyemperitan, komponen-komponen senjata api, penyuntik dan alat-alat plastik-acuan.

Proses-proses

Proses yang dinamakan selepas merupakan medium yang digunakan untuk menderma. Tiga kaedah utama yang digunakan adalah: gas nitriding, garam mandian nitriding dan plasma nitriding.

Gas nitriding

Gas nitriding penderma adalah gas kaya dengan nitrogen, biasanya ammonia (NH₃), yang adalah mengapa ia kadang-kadang dikenali sebagai ammonia nitriding. Apabila ammonia datang ke dalam kenalan dengan bahagian kerja dipanaskan ia dissociates nitrogen dan hidrogen. Nitrogen kemudian meresap ke permukaan bahan mewujudkan lapisan nitride. Proses ini telah wujud selama hampir sedekad, walaupun hanya dalam lepas beberapa dekad tiada telah menjadi satu usaha yang pekat untuk menyiasat termodinamik dan kinetics terlibat. Perkembangan terbaru telah membawa kepada satu proses yang boleh dikawal dengan tepat. Perlembagaan ketebalan dan fasa lapisan nitriding terhasil boleh dipilih dan proses dioptimumkan untuk sifat-sifat tertentu yang dikehendaki.

Kelebihan gas nitriding berbanding varian lain adalah:

● Tepat kawalan kimia potensi nitrogen di atmosfera nitriding oleh mengawal kadar aliran gas nitrogen dan oksigen.

● Semua pusingan kesan nitriding (boleh jadi kelemahan dalam beberapa kes, berbanding plasma nitriding).

● Kumpulan besar saiz boleh - faktor penghad yang menjadi aliran saiz dan gas relau.

● Dengan kawalan komputer moden suasana keputusan nitriding boleh dikawal dengan teliti.

● Agak rendah peralatan kos - terutamanya berbanding dengan plasma.

Keburukan gas nitriding ialah:

● kinetics reaksi yang dipengaruhi oleh keadaan permukaan - permukaan yang berminyak atau salah satu yang tercemar dengan bendalir pemotongan akan menyerahkan keputusan yang miskin.

● Permukaan pengaktifan kadang-kadang diperlukan untuk merawat keluli dengan kandungan kromium yang tinggi - Bandingkan sputtering semasa plasma nitriding.

● Ammonia sebagai medium nitriding - walaupun tidak terutamanya toksik ia boleh menjadi berbahaya apabila disedut dalam kuantiti yang besar. Selain itu, penjagaan yang perlu diambil apabila Pemanas kehadiran oksigen untuk mengurangkan risiko letupan.

Mandian garam nitriding

Garam mandian nitriding nitrogen yang menderma sederhana adalah garam mengandungi nitrogen seperti garam untuk menembak diri sendiri. Garam yang digunakan juga menderma karbon ke permukaan bahan kerja yang nitrocarburizing proses membuat garam mandian. Suhu yang digunakan adalah tipikal semua proses-proses nitrocarburizing: 550-570 ° C. Kelebihan garam nitriding adalah bahawa ia mencapai penyebaran yang lebih tinggi dalam tempoh yang sama masa berbanding dengan kaedah lain.

Kelebihan garam nitriding adalah:

● Cepat masa pemprosesan - biasanya dalam perintah itu 4 jam atau jadi untuk mencapai

● operasi mudah - memanaskan garam dan workpieces kepada suhu dan submerge sehingga tempoh telah transpired.

Keburukan adalah:

● garam yang digunakan adalah sangat toksik - pelupusan garam dikawal oleh undang-undang alam sekitar yang ketat di negara-negara Barat dan telah meningkatkan kos yang terlibat dalam menggunakan garam mandian. Ini adalah salah satu daripada sebab-sebab yang paling penting proses kecundang nikmat dalam beberapa dekad.

● Hanya satu proses boleh dilakukan dengan sejenis garam tertentu - sejak nitrogen yang bakal dibuat oleh garam itu, hanya satu jenis proses adalah mungkin.

Plasma nitriding

Nitriding plasma, juga dikenali sebagai ion nitriding, plasma ion nitriding atau cahaya-pelepasan nitriding, adalah satu permukaan perindustrian hardening rawatan untuk bahan-bahan logam.

Plasma nitriding, KEREAKTIFAN media nitriding tersebut bukan disebabkan oleh suhu tetapi untuk gas terion Negeri. Dalam teknik ini sengit medan elektrik yang digunakan untuk menghasilkan molekul-molekul yang terion gas sekitar permukaan menjadi nitrided. Gas tersebut sangat aktif dengan molekul-molekul yang terion dipanggil plasma, menamakan teknik. Gas yang digunakan untuk plasma nitriding adalah biasanya tulen nitrogen, kerana tiada penguraian spontan diperlukan (seperti kes nitriding gas dengan ammonia). Terdapat plasmas panas yang typified oleh jet plasma yang digunakan untuk memotong logam, kimpalan, pelapisan atau menyembur. Terdapat juga plasmas sejuk, biasanya dihasilkan di dalam vakum chambers, pada tekanan rendah rejim.

Biasanya steels secara manfaat dirawat dengan plasma nitriding. Proses ini membenarkan kawalan rapat microstructure nitrided, membolehkan nitriding dengan atau tanpa pembentukan lapisan kompaun. Bukan sahaja prestasi logam dipertingkatkan, tetapi jangka hayat bekerja juga meningkat, dan begitu had terikan dan kekuatan lesu logam yang sedang dirawat. Sebagai contoh, sifat keanjalan keluli tahan karat austenit seperti rintangan memakai boleh diperbesarkan dengan ketara dan kekerasan permukaan dalam keluli alat akan digandakan.

Sebahagian nitrided plasma adalah biasanya sedia untuk digunakan. Ia menyeru untuk tidak machining, penggilap atau mana-mana operasi jawatan-nitriding yang lain. Oleh itu proses mesra pengguna, menjimatkan tenaga kerana ia bekerja paling cepat, dan menyebabkan gangguan sedikit atau tiada.

Plasma nitriding sering digandingkan dengan proses pemendapan (PVD) wap fizikal dan dilabelkan Duplex rawatan, dengan manfaat yang dipertingkatkan. Ramai pengguna lebih suka untuk mempunyai satu langkah pengoksidaan plasma yang digabungkan di fasa akhir proses melahirkan jetblack licin lapisan oksida yang tahan dipakai dan tahan.

Memandangkan nitrogen ion disediakan oleh ionisasi, berbeza daripada gas atau garam mandian, plasma nitriding kecekapan tidak bergantung kepada suhu. Plasma nitriding itu boleh dilakukan dalam pelbagai suhu yang luas, daripada 260 ° C to lebih daripada 600 ° C. Sebagai contoh, pada suhu sederhana (seperti 420 ° C), keluli tahan karat boleh nitrided tanpa pembentukan kromium nitride precipitates dan dengan itu mengekalkan sifat-sifat rintangan kakisan mereka.

Dalam proses nitriding plasma, gas nitrogen (N₂) yang biasanya membawa gas nitrogen. Gas lain seperti hidrogen atau Argon juga digunakan. Sesungguhnya, Argon dan d H₂boleh digunakan sebelum proses nitriding semasa Pemanasan bahagian-bahagian untuk membersihkan permukaan menjadi nitrided. Prosedur pembersihan ini berkesan menanggalkan lapisan oksida dari permukaan dan boleh keluarkan lapisan halus pelarut yang boleh kekal. Ini juga membantu kestabilan haba di loji plasma, kerana haba yang ditambah oleh plasma yang sudah hadir panas sehingga dan seterusnya apabila suhu proses mencapai nitriding yang sebenar yang bermula dengan perubahan kecil Pemanas. Untuk proses nitriding H2 gas juga ditambah untuk memastikan permukaan jelas daripada oksida. Kesan ini dapat diperhatikan dengan menganalisis permukaan bahagian di bawah nitriding.