Nítrunarmeðferð vísar til efnafræðilegs hitameðferðarferlis þar sem köfnunarefnisatóm komast inn í yfirborð vinnustykkisins í ákveðnum miðli við ákveðið hitastig. Nítruðu vörurnar hafa framúrskarandi slitþol, þreytuþol, tæringarþol og háhitaþol.
Kynning á nítrunarmeðferð
Þættirnir ál, króm, vanadín og mólýbden í hefðbundnu stálblendi eru mjög hjálplegir við nítrun. Þessir þættir mynda stöðug nítríð þegar þau komast í snertingu við frumstæð köfnunarefnisatóm við nítrunarhitastig. Sérstaklega virkar mólýbden ekki aðeins sem nítríðmyndandi frumefni, heldur einnig sem minnkun á stökkleika sem á sér stað við nítrunarhitastig. Frumefnin í öðru stálblendi, eins og nikkel, kopar, sílikon, mangan o.s.frv., stuðla ekki mikið að nítrunareiginleikum. Almennt séð, ef stálið inniheldur einn eða fleiri nítríðmyndandi þætti, eru áhrifin eftir nítríð betri. Meðal þeirra er ál sterkasta nítríð frumefnið og nítrunarniðurstöðurnar sem innihalda 0.85 ~ 1.5% ál eru bestar. Ef um er að ræða króm sem inniheldur krómstál, ef innihaldið er nægjanlegt, er einnig hægt að ná góðum árangri. Hins vegar er kolefnisstál án málmblöndur ekki hentugur fyrir nítrunarstál vegna þess að nítrunarlagið sem myndast af því er mjög brothætt og auðvelt að afhýða það.
Það eru sex tegundir af nítrunarstáli sem almennt er notað sem hér segir:
(1) Lágblendi stál sem inniheldur ál (venjulegt nítrunarstál)
(2) Miðlungs kolefnislítið stálblendi sem inniheldur krómþátt SAE 4100,4300,5100,6100,8600,8700,9800 röð.
(3) Heitt vinnustál (inniheldur um 5% króm) SAE H11 (SKD-61)H12, H13
(4) Ferritic og martensitic ryðfríu stáli SAE 400 röð
(5) Austenitic ryðfríu stáli SAE 300 röð
(6) Úrkomuherðandi ryðfríu stáli 17-4PH, 17-7pH, A-286 osfrv
Staðlað nítrunarstál sem inniheldur ál getur fengið mikla hörku og mikið slitþolið yfirborð eftir nítrun, en hert lag þess er einnig mjög brothætt. Þvert á móti, lágblendi stál sem inniheldur króm hefur lægri hörku, en hertu lagið er tiltölulega sveigjanlegt og yfirborð þess hefur einnig töluvert slitþol og geislaþol. Þess vegna, þegar þú velur efni, er rétt að borga eftirtekt til eiginleika efna og nýta kosti þeirra til fulls til að mæta hlutverki hluta. Verkfærastál eins og H11(SKD61) og D2(SKD-11) hafa mikla yfirborðshörku og mikil kjarnastyrkleikaáhrif.
Auka slitþol, yfirborðshörku, þreytumörk og tæringarþol stálhluta.
Tæknilegt ferli
• Hreinsun yfirborðs að hluta fyrir nítrun
Hægt er að nítrera flesta hluta strax eftir gashreinsun. Suma hluta þarf einnig að þrífa með bensíni, en ef lokavinnsluaðferðin fyrir nítrun er notuð við slípun, slípun, slípun o.s.frv., getur það myndað yfirborðslög sem hindra nítrun, sem veldur ójöfnum nítrunarlögum eða beygjugalla eftir nítrun. Á þessum tíma ætti að nota eina af eftirfarandi tveimur aðferðum til að fjarlægja yfirborðslagið. Fyrsta aðferðin er að fjarlægja olíu með gasi áður en hún er nítruð. Yfirborðið er síðan hreinsað með slípiefni með slípiefnisoxíðdufti. Önnur aðferðin er að meðhöndla yfirborðið með fosfathúð.
• Lofthreinsun úr nítrunarofni
Meðhöndluðu hlutarnir eru settir í nítrunarofninn og hægt er að hita ofnhlífina eftir lokun, en loftið verður að fjarlægja úr ofninum áður en það er hitað í 150 gráður C.
Meginhlutverk útblástursofnsins er að koma í veg fyrir sprengifimt gas sem orsakast af niðurbroti ammoníakgass og snertingu við loftið og koma í veg fyrir yfirborðsoxun meðhöndlaðs efnis og stuðnings. Lofttegundirnar sem notaðar eru eru ammoníak og köfnunarefni.
Reglurnar um að fjarlægja loft úr ofninum eru sem hér segir:
① Eftir að unnu hlutarnir hafa verið settir upp er ofnhlífinni lokað og vatnsfrítt ammoníakgas er byrjað og flæðishraðinn er eins mikið og mögulegt er.
② Stilltu sjálfvirka hitastýringu hitaofnsins á 150 gráður og byrjaðu að hita (athugaðu að hitastig ofnsins má ekki vera hærra en 150 gráður).
③ Þegar loftið í ofninum er fjarlægt í minna en 10%, eða losað gas inniheldur meira en 90% NH3, er hitastig ofnsins hækkað í nitriding hitastig.
Niðurbrotshraði ammoníaks
Nitriding fer fram í snertingu við önnur málmblöndur og frumköfnunarefni, en framleiðsla á frumköfnunarefninu, það er að segja stálið sjálft verður hvatinn þegar ammoníakið kemst í snertingu við hitunarstálið og stuðlar að niðurbroti ammoníaksins.
Þrátt fyrir að hægt sé að framkvæma nítrunarhraða við mismunandi niðurbrotshraða ammoníak, er niðurbrotshraða 15 til 30% almennt notað, nauðsynlegri þykkt nítrunar er haldið í að minnsta kosti 4 til 10 klukkustundir og meðferðarhitastiginu haldið við um 520 gráður C. .
kælingu
Flestir iðnaðar nítrunarofnar eru með hitarofa til að kæla ofninn hratt og vinna hluta eftir að nitriding er lokið. Það er að segja, eftir að nitriding er lokið, er slökkt á hitaaflgjafanum, ofnhitastigið er lækkað um það bil 50 gráður C, og þá er ammoníakflæðishraðinn tvöfaldaður og hitarofinn er opnaður. Á þessum tíma er nauðsynlegt að athuga hvort það sé loftbóluflæði í glerflöskunni sem er tengd við útblástursrörið til að staðfesta jákvæðan þrýsting í ofninum. Eftir að ammoníakgasið hefur sest í ofninn er hægt að minnka ammoníakflæðið þar til jákvæðum þrýstingi í ofninum er viðhaldið. Þegar hitastig ofnsins fer niður fyrir 150 gráður C er aðferð til að fjarlægja ofngas sem lýst er hér að ofan notuð og hægt er að opna ofnhlífina eftir að loftið eða köfnunarefni hefur verið kynnt.
NH3 → [N] Fe + 3/2 H2
Niðurbrotið N er dreift inn í yfirborð stálsins til að myndast. Fase Fe2-3N gasnítrun, almennur ókostur við þunnt herðandi lag og langan nítrunarmeðferðartíma.
Gasnítrun vegna niðurbrots NH3 fyrir nítrunarnýtni er lítil, svo almennt er fast úrval af stáli sem hentar til nítrunar, svo sem Al, Cr, Mo og önnur nítrunarefni, annars er ekki hægt að framkvæma nítrunar með JIS, SACM1 nýtt JIS, SACM645 og SKD61 til að styrkja og herða meðhöndlun, einnig þekkt sem mildun Al, Cr, SKD61. Mo og aðrir þættir auka hitastig umbreytingarpunktsins, þannig að slökkvihitastigið er hátt og hitunarhitastigið er hærra en venjulegt burðarálstál, sem er mildaður brothættur á milli nítrunarhitastigsins í langan tíma, þannig að hitun og herslumeðferð er beitt fyrirfram. NH3 gas nitriding, vegna þess að yfirborðið er gróft í langan tíma, erfitt og brothætt er ekki auðvelt að mala, og langur tími er ekki hagkvæmt, er notað til að nitriring á fóðurrörinu og skrúfunni á plastsprautumótunarvélinni.
Fljótandi nítrun
Helsti munurinn á fljótandi mjúkri nítríði er að það er Fe3Nε fasi í nítrunarlaginu, Fe4Nr fasinn er til og inniheldur ekki Fe2Nξ fasa nítríð, og ξ fasa efnasambönd eru hörð og brothætt nítríð sem eru léleg í seigleika í nítrunarmeðferð. Aðferðin við fljótandi mjúkan nítrunar er að meðhöndla vinnustykkið, fjarlægja fyrst ryð, fituhreinsun, forhitun og setja það síðan í nítrunardeigluna, sem er aðalsaltefnið TF-1. Það er hitað í 560 ~ 600 gráður í nokkrar mínútur til nokkrar klukkustundir, í samræmi við ytra álag vinnustykkisins, og ákvarða dýpt nítrunarlagsins, í meðhöndluninni verður loftrör að fara í botn deiglan til að brotna niður í CN eða CNO með ákveðnu magni af loftnítrandi salti, sem gegnsýrir og dreifist á vinnuflötinn. Ysta efnasambandið á yfirborði vinnustykkisins er 8 ~ 9% wt N og lítið magn af C og dreifingarlagi, köfnunarefnisatóm dreifist inn í -Fe grunninn til að gera stálið þreytuþolnara, á nitriding tímabilinu vegna niðurbrotsins af CNO neyslu, svo það er stöðugt prófað í 6 til 8 klukkustunda saltsamsetningu, til að stilla loftmagnið eða bæta við nýju salti.
Efnið sem notað er fyrir fljótandi mjúkan nítrunarmeðferð er járnmálmur og yfirborðshörku eftir nítrun er meiri með Al, Cr, Mo og Ti frumefnum, og því meira gullinnihald, því grynnra er nítrunardýpt, svo sem kolefnisstál Hv 350 ~ 650, ryðfríu stáli Hv 1000 ~ 1200, nítrunarstál Hv 800 ~ 1100.
Fljótandi mjúk nitriding er hentugur fyrir slitþolna og þreytuþolna bílahluta, saumavélar, myndavélar o.s.frv., Svo sem meðferð með strokkafóðri, lokameðferð, stimplastrokkameðferð og mold sem ekki er auðvelt að afmynda.
Jónanítrun
Þessi aðferð er að setja vinnustykki í nítrunarofninn, dæla lofttæmi í ofninn í {{0}} ~ 10-3 Torr(㎜Hg) fyrirfram og setja svo inn N2 gas eða N{ {3}} H2 blanda, stilltu ofninn á 1-10 Torr, tengdu ofninn við rafskautið, vinnustykkið við bakskautið og láttu hundruð volta jafnstraumspennu milli pólanna tveggja. Á þessum tíma mun N2 gasið í ofninum framleiða ljómandi útskrift í jákvæðar jónir, sem færist yfir á vinnuflötinn og bakskautsspennan mun lækka verulega á augabragði, þannig að jákvæðu jónirnar þjóta til bakskautyfirborðsins á háu stigi. hraða, umbreytir hreyfiorku í gasorku, sem gerir yfirborðshitastig vinnustykkisins hækkandi og yfirborð vinnustykkisins mun spila Fe.CO eftir áhrif köfnunarefnisjóna. Slíkir þættir skvetta út og sameinast köfnunarefnisjónum í FeN, þannig aðsogast járnnítríð smám saman á vinnustykkið og framleiðir nítríð, jónnítríð er í grundvallaratriðum notkun köfnunarefnis, en ef hægt er að bæta við vetniskarbíðgasi til meðhöndlunar með mjúkri jónum. , en almennt vísað til sem jónnitrunarmeðferð, Hægt er að stilla köfnunarefnisstyrk á yfirborði vinnustykkisins með því að breyta hlutþrýstingshlutfalli blandaðs gass (N2 + H2) sem fyllt er í ofninn. Meðan á hreinni jónnítrunarferlinu stendur er einfasa r '(Fe4N) vefurinn sem inniheldur N innihald 5,7 ~ 6,1% þyngdar á vinnuyfirborðinu og þykka lagið er minna en 10μm. Samsetta lagið er sterkt en ekki gljúpt og er ekki auðvelt að falla af. Þar sem járnnítríð er stöðugt aðsogast af vinnustykkinu og dreift til innra hluta, er uppbyggingin frá yfirborði til innra hluta FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N raðbreyting, einfasa ε(Fe3N) N innihald í 5,7 ~ 11,0% wt, einfasa ξ(Fe2N) N innihald í 11,0 ~ 11,35%ww. Þegar jónnítrering myndar fyrst r fasann og síðan er vetniskarbíðröðinni bætt við, verður það ε-fasa efnasambandslag og dreifingarlag, vegna þess að aukning dreifingarlagsins hefur mikla hjálp til að auka þreytustyrkinn. ε fasinn er bestur.
