vědomosti

Kovové součásti často vyžadují povrchovou úpravu, aby splňovaly požadavky pracovních podmínek. Nitridace je proces, při kterém je dusík difundován do povrchu oceli, aby se vytvořila tvrzená vrstva bohatá na dusík. Toho je dosaženo použitím aktivních atomů dusíku produkovaných rozkladem čpavku při určité teplotě (obvykle 500-600 ℃), aby pronikly a difundovaly do povrchové vrstvy oceli, čímž se vytvoří slitiny železa a dusíku, čímž se změní mechanické vlastnosti povrchu oceli, jako je zvýšení odolnosti proti opotřebení, zvýšení tvrdosti a zlepšení odolnosti proti korozi. Princip spočívá v tom, že při určité teplotě je médium aktivováno, aby produkovalo atomy dusíku, které pronikají povrchovou vrstvou obrobku, čímž se vytvářejí různé struktury složení s prvky Fe a slitinami v souvislé hloubce blízko povrchu, čímž se mění tvrdost, tepelná stabilita a hustota povrchové vrstvy. Protože však účinek nitridačního procesu není viditelný pouhým okem a hotové díly nelze zničit, je třeba předem provádět kontroly kvality nitridačních vzorků za různých podmínek procesu.

 

Vlastnosti nitridované vrstvy:

Zvyšte tvrdost povrchu: Proces nitridace může na kovovém povrchu vytvořit tvrdou nitridovou vrstvu, což výrazně zlepšuje odolnost součástí proti opotřebení a poškrábání.

Zlepšení výkonu při únavě: Vrstva nitridu může snížit koncentraci povrchového napětí, a tím zvýšit odolnost součástí proti únavě a prodloužit jejich životnost.

Zvyšte odolnost proti korozi: Nitridová vrstva poskytuje další ochrannou vrstvu, snižuje kontakt mezi kovem a korozivním médiem a zlepšuje odolnost součástí proti korozi.

Snížit deformaci: Protože proces nitridace nevyžaduje rychlé chlazení nebo kalení, může snížit deformaci součásti a zachovat rozměrovou stabilitu.

Nižší teplota: Nitridace se obvykle provádí při relativně nízkých teplotách (500-600 °C), které jsou nižší než tradiční teploty tepelného zpracování, což pomáhá snižovat spotřebu energie a náklady na zařízení.

Přátelský k životnímu prostředí: Proces nitridace využívá plynný čpavek a produkty rozkladu, dusík a vodík, jsou šetrné k životnímu prostředí a neprodukují škodlivé emise.

Široký rozsah použití: Nitridace je použitelná na různé kovové materiály, včetně uhlíkové oceli, legované oceli, nerezové oceli, litiny atd., a je vhodná pro různé průmyslové aplikace.

Ovladatelnost procesu: Proces nitridace může řídit hloubku a složení nitridové vrstvy úpravou parametrů, jako je průtok čpavku, teplota, čas a tlak, aby byly splněny různé požadavky na výkon.

Jednotná povrchová úprava: Nitridací lze vytvořit jednotnou nitridovou vrstvu na celém povrchu součástí, včetně složitých geometrií a těžko dostupných míst.

Zlepšení výkonu proti oděru: Nitridová vrstva může snížit přímý kontakt kov na kov, čímž se sníží možnost zadření a adheze, takže je vhodná pro aplikace vyžadující snížené tření a opotřebení.

Zlepšení výkonu mazání: Nitridová vrstva může zlepšit mazací výkon součástí, snížit tření a opotřebení a je vhodná pro součásti vyžadující dlouhodobé mazání.

Zvýšení tepelné odolnosti: Některé nitridové vrstvy (jako je nitrid křemíku) mají vynikající odolnost vůči vysokým teplotám a jsou vhodné pro součásti pracující v prostředí s vysokou teplotou.

 

Metody hodnocení pro nitridované vrstvy:

1) Hloubka nitridační vrstvy

Metoda tvrdosti: Na příčném řezu změřte tvrdost podle Vickerse od povrchu a vnitřku až do svislé vzdálenosti, kde je tvrdost o 50HV vyšší než základní materiál. Tato vzdálenost je hloubka nitridované vrstvy.

Metalografická metoda: Odřízněte nitridovaný vzorek, připravte vzorek příčného řezu, proveďte metalografické leptání alkoholem 4% kyseliny dusičné a pozorujte a měřte pod metalografickým mikroskopem.

2) Nitridační tvrdost

Povrchová tvrdost nitridovaných vzorků byla měřena tvrdoměrem pro malé zatížení; tvrdost průřezu nitridovaných vzorků byla měřena tvrdoměrem micro-Vickers.

3) Struktura penetrované vrstvy

Metalografická metoda: Struktura nitridované vrstvy je poměrně složitá, se složenými vrstvami a difúzními vrstvami (sloučeniny dusík-železo/slitina s různým složením). Morfologie a distribuce nitridů významně ovlivňuje nitridační křehkost a pevnost vazby. Hodnocení lze provést s odkazem na "GB/T 11354-2005 Ocelové díly - Stanovení hloubky nitridované vrstvy a kontrola metalografické struktury".

4) Zbytkový stres

Rentgenové difrakční testování zbytkového namáhání: Nitridační úprava mění složení struktury blízkého povrchu a zavádí zbytkové tlakové napětí, což je velmi výhodné pro zvýšení únavové pevnosti obrobků (hřídele, ozubená kola atd.). U dílů, jejichž cílem je zlepšit odolnost proti opotřebení a únavovou pevnost, pomáhá kvalitativní a kvantitativní detekce zbytkového napětí na nitridovaném povrchu vybrat optimalizovanější podmínky procesu.

Máte-li jakékoli dotazy nebo poptávku po vývoji produktu nebo zlepšení vašeho dodavatelského řetězce, neváhejte nás kontaktovat na adrese info@castings-forging.com