Všetko, čo by ste mali vedieť o nitridácii

Ak pracujete so skrutkou a hlavňou, nitridovanie nie je vôbec novinkou.
EJS vyrába mnoho produktov s nitridáciou, vrátane kónického závitovkového valca, extrudéra, vstrekovacieho valca, paralelného dvojitého valca, dvojitého závitovkového valca, vstrekovacieho valca, podávacej skrutky, planétovej valcovej skrutky, gumovej skrutky, skrutkových prvkov a mnohých ďalších.

Nitridácia je proces chemického tepelného spracovania, pri ktorom atómy dusíka prenikajú do povrchu obrobku v určitom médiu pri určitej teplote. Nitridované produkty majú vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu, únave, korózii a vysokej teplote.

Bežne používané materiály na nitridáciu

Počas procesu nitridácie môžu prvky hliníka, chrómu, vanádu a molybdénu v tradičných materiáloch z legovanej ocele vytvárať stabilné nitridy, keď sa dostanú do kontaktu so vznikajúcimi atómami dusíka, najmä prvkami molybdénu, nielen nitridovými prvkami, ale tiež znižujú krehkosť, ku ktorej dochádza počas nitridácie. Prvky v iných legovaných oceliach, ako je nikel, meď, kremík, mangán atď., príliš neprispievajú k nitridačným charakteristikám. 

Všeobecne povedané, ak je v oceli jeden alebo viac prvkov tvoriacich nitrid, účinok po nitridácii je relatívne dobrý. Medzi nimi je hliník najsilnejším nitridovým prvkom a výsledky nitridácie s 0,85 ~ 1,5 % hliníka sú najlepšie; ak je dostatok obsahu chrómu, možno dosiahnuť aj dobré výsledky; uhlíková oceľ bez zliatin, kvôli výslednej infiltrácii je vrstva dusíka krehká a ľahko sa odlupuje, takže nie je vhodná na nitridáciu ocele.


Technický proces nitridácie

1) Čistenie povrchu dielov pred nitridáciou
Väčšinu dielov je možné nitridovať ihneď po odmastení odmasťovaním plynom. Niektoré časti je tiež potrebné vyčistiť benzínom, ale ak sa v konečnom spôsobe spracovania pred nitridáciou použije leštenie, brúsenie, leštenie atď., môže sa vytvoriť povrchová vrstva, ktorá bráni nitridácii, čo má za následok nerovnomernú nitridáciu po nitridácii, čo spôsobuje chyby, ako je ohýbanie. V tomto čase by sa na odstránenie povrchovej vrstvy mala použiť jedna z nasledujúcich dvoch metód. Prvým spôsobom je odstránenie oleja pomocou plynu pred nitridáciou. Potom sa povrch opieskuje práškovým oxidom hlinitým (abrazívne čistenie). Druhým spôsobom je nanesenie fosfátového náteru na povrch.

2) Odpadový vzduch z nitridačnej pece
Umiestnite spracované diely do nitridačnej pece a pred zahriatím utesnite kryt pece, ale vzduch sa musí z pece odstrániť pred 150 ︒C.
Hlavnou funkciou odsávača vzduchu je zabrániť vzniku výbušného plynu pri rozklade plynného amoniaku v kontakte so vzduchom a zabrániť oxidácii povrchu predmetu. Používanými plynmi sú amoniak a dusík.

3) Rýchlosť rozkladu amoniaku
Nitridácia sa uskutočňuje kontaktovaním iných legujúcich prvkov so vznikajúcim dusíkom, ale tvorba vznikajúceho dusíka spočíva v tom, že samotná oceľ sa stáva katalyzátorom, keď sa plynný amoniak dostane do kontaktu s vykurovacou oceľou, čo podporuje rozklad amoniaku.

Hoci sa nitridácia môže uskutočňovať pod plynným amoniakom s rôznymi rýchlosťami rozkladu, všeobecne sa používa rýchlosť rozkladu 15 až 30 %, s aspoň 4 až 10 hodinami podľa rôznej hrúbky nitridácie a teplota spracovania sa udržiava na približne 520 °C.

4) ochladenie
Väčšina priemyselných nitridačných pecí je vybavená výmenníkmi tepla na rýchle ochladenie ohrievacej pece a spracovávaných dielov. To znamená, že po dokončení nitridácie vypnite ohrev, znížte teplotu pece o približne 50 °C a zdvojnásobte prietok amoniaku a potom zapnite výmenník tepla. Zároveň je potrebné sledovať, či sú na výfukovom potrubí bubliny na potvrdenie pretlaku v peci. Keď sa plynný amoniak stabilizuje, znižujte objem amoniaku, kým sa nedosiahne pretlak v peci. Keď teplota pece klesne pod 150°C a až potom je možné otvoriť kryt pece.

V súčasnosti existujú 3 popredné typy nitridačnej úpravy

• nitridácia plynu
• tekutá nitridácia
• Iónová/plazmová nitridácia

Nižšie je uvedené porovnanie týchto 3 nitridačných úprav:

Porovnaný obsah	Nitridácia plynu	Kvapalná nitridácia	Iónová/plazmová nitridácia
Znečistenie životného prostredia	Ťažký	Ťažký	žiadny
Potreba inštalovať zariadenia na ochranu životného prostredia	požadované	požadované	zbytočné
Prijatie pre mestský priemysel	neprijateľné	neprijateľné	prijateľné
Čas výrobného cyklu	dlhý	krátky	krátky
Spotreba amoniaku	Veľký	*	veľmi málo
Spotreba energie	Veľký	Malý	Malý
Výrobné náklady	vyššie	vysoká	Nízka
Investície do vybavenia	nízka	nízka	vysoká
Zložitosť zariadenia	Jednoduché	Jednoduché	zložitejšie
Vyžaduje sa remeselná zručnosť	ÁNO	ÁNO	ÁNO
Kontrolovateľnosť štruktúry nitridovej vrstvy	nekontrolovateľné	nekontrolovateľné	ovládateľný
Nitridačný výkon	dobre	dobre	vynikajúce
Prijateľné materiály na nitridáciu	veľa	veľa	viac
Nitridačný účinok na nehrdzavejúcu oceľ	náročné na manipuláciu	ľahká manipulácia	najjednoduchšia manipulácia
Deformácia obrobku	veľký	veľký	malý
Ochrana nenitridujúcich povrchov	komplikované	komplikované	ľahké
Čistota potrebná pre obrobok	vysoká	vysoká	vyššie
Požiadavky na prevádzkovateľa	vysoká	vysoká	vysoká
Prostredie na mieste pre operátorov	chudobný	chudobný	dobre
Pracovná sila operátora	nízka pracovná sila	nízka pracovná sila	nižšia pracovná sila

Čo nám chýba pri nitridácii?

Aké informácie o nitridácii nám poskytnete?

Aké produkty používate na nitridáciu?

Neváhajte kontaktovať EJS TEAM ---čím viac spolu pracujeme, tým viac spolu rastieme.