Công nghệ thấm nitơ dựa trên việc thay đổi cấu trúc bề mặt của sản phẩm kim loại. Tập hợp các hoạt động này là cần thiết để tạo cho đối tượng mục tiêu các đặc tính bảo vệ. Tuy nhiên, không chỉ các phẩm chất vật lý mới làm tăng khả năng thấm nitơ của thép tại nhà, nơi không có cơ hội cho các biện pháp triệt để hơn để tạo cho phôi có các đặc tính được cải thiện.
Thông tin chung về công nghệ thấm nitơ
Nhu cầu thấm nitơ được xác định bằng việc duy trì các đặc tính cho phép tạo ra các sản phẩm có đặc tính chất lượng cao. Phần chính của kỹ thuật thấm nitơ được thực hiện phù hợp với yêu cầu xử lý nhiệt của các bộ phận. Đặc biệt, công nghệ mài được phổ biến rộng rãi, nhờ đó các chuyên gia có thể điều chỉnh chính xác hơn các thông số của kim loại. Ngoài ra, cho phép bảo vệ các khu vực không bị thấm nitơ. Trong trường hợp này, có thể sử dụng lớp phủ thiếc mỏng bằng kỹ thuật mạ. So với các phương pháp cải thiện cấu trúc sâu hơn về các đặc tính của kim loại, thấm nitơ là bão hòa lớp bề mặt của thép, ảnh hưởng đến cấu trúc ở mức độ thấp hơn.khoảng trống. Đó là, chất lượng chính của các nguyên tố kim loại liên quan đến các đặc tính bên trong không được tính đến trong các cải tiến nitrided.
Các loại phương pháp thấm nitơ
Phương pháp tiếp cận thấm nitơ có thể khác nhau. Thông thường, hai phương pháp chính được phân biệt tùy thuộc vào điều kiện thấm nitơ kim loại. Đây có thể là những phương pháp để cải thiện độ bền và độ cứng của bề mặt, cũng như cải thiện khả năng chống ăn mòn. Biến thể đầu tiên khác ở chỗ cấu trúc được thay đổi dựa trên nền nhiệt độ khoảng 500 ° C. Quá trình khử thấm nitơ thường đạt được trong quá trình xử lý ion, khi kích thích phóng điện phát sáng được thực hiện bằng các cực dương và cực âm. Trong lựa chọn thứ hai, thép hợp kim được nitrid hóa. Loại công nghệ này cung cấp xử lý nhiệt ở 600-700 ° C với thời gian xử lý lên đến 10 giờ. Trong những trường hợp như vậy, quá trình xử lý có thể được kết hợp với tác động cơ học và hoàn thiện bằng nhiệt của vật liệu, phù hợp với các yêu cầu chính xác về kết quả.
Tác động với các ion plasma
Đây là phương pháp bão hòa kim loại trong chân không chứa nitơ, trong đó các điện tích phát sáng được kích thích. Các bức tường của buồng đốt nóng có thể đóng vai trò là cực dương, trong khi các phôi gia công được xử lý trực tiếp hoạt động như cực âm. Để đơn giản hóa việc kiểm soát kết cấu phân lớp, cho phép điều chỉnh quy trình công nghệ. Ví dụ, đặc điểm mật độ dòng điện, mức độ chân không, tốc độ dòng nitơ, mức độ bổ sung của lướixử lý khí, vv Trong một số sửa đổi, thấm nitơ plasma của thép cũng cung cấp sự kết nối của argon, metan và hydro. Một phần, điều này cho phép bạn tối ưu hóa các đặc tính bên ngoài của thép, nhưng những thay đổi kỹ thuật vẫn khác với hợp kim chính thức. Sự khác biệt chính là những thay đổi và hiệu chỉnh sâu về cấu trúc không chỉ được thực hiện trên các lớp phủ bên ngoài và lớp vỏ của sản phẩm. Quá trình xử lý ion có thể ảnh hưởng đến biến dạng tổng thể của cấu trúc.
Nọc khí
Phương pháp bão hòa sản phẩm kim loại này được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 400 ° C. Nhưng cũng có những trường hợp ngoại lệ. Ví dụ, thép chịu lửa và thép Austenit cung cấp mức gia nhiệt cao hơn - lên đến 1200 ° C. Amoniac phân ly đóng vai trò là môi trường bão hòa chính. Các thông số biến dạng kết cấu có thể được kiểm soát thông qua quy trình thấm nitơ khí, liên quan đến các định dạng xử lý khác nhau. Các chế độ phổ biến nhất là định dạng hai, ba giai đoạn, cũng như sự kết hợp của amoniac phân ly. Các chế độ liên quan đến việc sử dụng không khí và hydro ít được sử dụng hơn. Trong số các thông số kiểm soát xác định thấm nitơ thép theo đặc tính chất lượng, người ta có thể chỉ ra mức tiêu thụ amoniac, nhiệt độ, mức độ phân ly, tiêu thụ khí của quá trình phụ trợ, v.v.
Điều trị bằng dung dịch điện giải
Công nghệ ứng dụng thường được sử dụngđốt nóng cực dương. Thực chất, đây là một kiểu gia công tốc độ cao điện hóa-nhiệt đối với vật liệu thép. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc sử dụng điện tích xung truyền dọc theo bề mặt của phôi được đặt trong môi trường điện phân. Do tác dụng tổng hợp của các điện tích trên bề mặt kim loại và môi trường hóa học nên cũng đạt được hiệu quả đánh bóng. Với quá trình xử lý như vậy, phần đích có thể được coi là một cực dương với nguồn cung cấp điện thế dương từ dòng điện. Đồng thời, thể tích của catot không được nhỏ hơn thể tích của anot. Ở đây cần lưu ý một số đặc điểm mà theo đó, sự thấm nitơ của thép hội tụ với chất điện ly. Đặc biệt, các chuyên gia lưu ý nhiều chế độ để hình thành quá trình điện với cực dương, trong số những thứ khác, phụ thuộc vào hỗn hợp chất điện phân được kết nối. Điều này giúp bạn có thể điều chỉnh chính xác hơn chất lượng kỹ thuật và hoạt động của phôi kim loại.
Công giáo Nitriding
Không gian làm việc trong trường hợp này được hình thành bởi amoniac phân ly với sự hỗ trợ của chế độ nhiệt độ khoảng 200-400 ° C. Tùy thuộc vào chất lượng ban đầu của phôi kim loại, chế độ bão hòa tối ưu được chọn, đủ để hiệu chỉnh phôi. Điều này cũng áp dụng cho sự thay đổi áp suất riêng phần của amoniac và hydro. Mức độ phân ly amoniac cần thiết đạt được bằng cách kiểm soát áp suất và thể tích của nguồn cung cấp khí. Đồng thời, trái ngược với các phương pháp cổ điển về khíbão hòa, thấm nitơ Công giáo của thép cung cấp cho các chế độ xử lý nhẹ nhàng hơn. Thông thường, công nghệ này được thực hiện trong môi trường không khí có nitơ với điện tích phát sáng. Chức năng cực dương được thực hiện bởi các thành của buồng sưởi và chức năng cực âm được thực hiện bởi sản phẩm.
Quá trình biến dạng cấu trúc
Thực tế tất cả các phương pháp bão hòa bề mặt của phôi kim loại đều dựa trên sự kết nối của các hiệu ứng nhiệt độ. Một điều khác là các phương pháp điện và khí để hiệu chỉnh các đặc tính có thể được sử dụng bổ sung, thay đổi không chỉ bên ngoài, mà còn cả cấu trúc bên ngoài của vật liệu. Chủ yếu, các nhà công nghệ tìm cách cải thiện các đặc tính sức mạnh của đối tượng mục tiêu và bảo vệ khỏi các tác động bên ngoài. Ví dụ, chống ăn mòn là một trong những mục tiêu chính của quá trình bão hòa, trong đó quá trình thấm nitơ thép được thực hiện. Cấu trúc của kim loại sau khi xử lý bằng chất điện phân và môi trường khí được ưu đãi với lớp cách nhiệt có thể chống lại các tác hại cơ học tự nhiên. Các thông số cụ thể để thay đổi cấu trúc được xác định bởi các điều kiện cho việc sử dụng phôi trong tương lai.
Thấm nước trong bối cảnh của các công nghệ thay thế
Cùng với kỹ thuật thấm nitơ, cấu trúc bên ngoài của phôi kim loại có thể được thay đổi bằng công nghệ xyan hóa và thấm cacbon. Đối với công nghệ đầu tiên, nó gợi nhớ nhiều hơn đến hợp kim cổ điển. Sự khác biệt của quá trình này là bổ sung carbon vào các hỗn hợp hoạt động. Nó có các tính năng đáng kể và xi măng. Cô ấy cũngcho phép sử dụng carbon, nhưng ở nhiệt độ cao - khoảng 950 ° C. Mục đích chính của quá trình bão hòa như vậy là để đạt được độ cứng hoạt động cao. Đồng thời, cả thấm cacbon và thấm nitơ của thép đều giống nhau ở chỗ cấu trúc bên trong có thể duy trì độ dẻo dai nhất định. Trên thực tế, quá trình gia công như vậy được sử dụng trong các ngành công nghiệp nơi phôi phải chịu được sự gia tăng ma sát, mỏi cơ học, chống mài mòn và các chất lượng khác đảm bảo độ bền của vật liệu.
Lợi ích của thấm nitơ
Những ưu điểm chính của công nghệ bao gồm nhiều chế độ bão hòa phôi và tính linh hoạt của ứng dụng. Xử lý bề mặt với độ sâu khoảng 0,2-0,8 mm cũng giúp bảo toàn cấu trúc cơ bản của phần kim loại. Tuy nhiên, phụ thuộc nhiều vào tổ chức của quá trình thấm nitơ thép và các hợp kim khác được thực hiện. Vì vậy, so với hợp kim, việc sử dụng xử lý nitơ ít tốn kém hơn và có thể được thực hiện ngay cả tại nhà.
Nhược điểm của thấm nitơ
Phương pháp này tập trung vào việc hoàn thiện bên ngoài bề mặt kim loại, điều này gây ra hạn chế về chỉ số bảo vệ. Không giống như xử lý carbon, ví dụ, thấm nitơ không thể điều chỉnh cấu trúc bên trong của phôi để giảm bớt căng thẳng. Một bất lợi khác là nguy cơ tác động tiêu cực ngay cả đến các đặc tính bảo vệ bên ngoài của sản phẩm đó. Một mặt, quá trình thấm nitơ thép có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn vàbảo vệ chống ẩm, nhưng mặt khác, nó cũng sẽ giảm thiểu mật độ của cấu trúc và do đó, ảnh hưởng đến đặc tính độ bền.
Kết
Công nghệ xử lý kim loại liên quan đến một loạt các phương pháp tác động cơ học và hóa học. Một số trong số chúng là điển hình và được tính toán cho sự ưu đãi tiêu chuẩn của khoảng trống bằng các phương pháp kỹ thuật và vật lý cụ thể. Những người khác tập trung vào sàng lọc chuyên biệt. Nhóm thứ hai bao gồm thấm nitơ thép, cho phép khả năng tinh luyện gần như từng điểm bề mặt bên ngoài của bộ phận. Phương pháp sửa đổi này có thể đồng thời tạo thành một hàng rào chống lại ảnh hưởng tiêu cực từ bên ngoài, nhưng đồng thời không làm thay đổi cơ sở của vật liệu. Trong thực tế, các bộ phận và kết cấu được sử dụng trong xây dựng, cơ khí chế tạo và chế tạo thiết bị phải chịu các hoạt động như vậy. Điều này đặc biệt đúng đối với các vật liệu ban đầu phải chịu tải trọng cao. Tuy nhiên, cũng có những chỉ số sức mạnh không thể đạt được thông qua thấm nitơ. Trong những trường hợp như vậy, việc tạo hợp kim với quá trình xử lý toàn bộ định dạng sâu của cấu trúc vật liệu được sử dụng. Nhưng nó cũng có mặt hạn chế ở dạng tạp chất kỹ thuật có hại.
