العلاج بالنترة
التروس النيتريد
تشير معالجة النيتروجين إلى عملية المعالجة الحرارية الكيميائية التي تتسلل فيها ذرات النيتروجين إلى سطح قطعة العمل في وسط معين عند درجة حرارة معينة. تتميز المنتجات النيتريدية بمقاومة التآكل الممتازة ، ومقاومة التعب ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة درجات الحرارة العالية.
هنا نلقي نظرة على فيديو Netrex ، يوضح Netrex جيدًا ماهية النيترايد.
مقدمة في العلاج بالنترة
عناصر الألمنيوم والكروم والفاناديوم والموليبدينوم في مواد سبائك الفولاذ التقليدية مفيدة جدًا في النيترة. عندما تتلامس هذه العناصر مع ذرات النيتروجين الناشئة عند درجة حرارة النيتريد ، تتشكل نيتريد ثابت.
على وجه الخصوص ، لا يعمل عنصر الموليبدينوم كعنصر لتوليد النتريد فحسب ، بل يعمل أيضًا على تقليل الهشاشة التي تحدث عند درجة حرارة النيتريد. العناصر الموجودة في سبائك الفولاذ الأخرى ، مثل النيكل والنحاس والسيليكون والمنغنيز ، وما إلى ذلك ، لا تساهم كثيرًا في خصائص النيترة.
بشكل عام ، إذا كان الفولاذ يحتوي على واحد أو أكثر من عناصر تشكيل النيتريد ، فإن التأثير بعد النيتريد يكون جيدًا نسبيًا. من بينها ، الألومنيوم هو أقوى عنصر نيتريد ، والنتريد بنسبة 0. ويحقق الألمنيوم بنسبة 85 إلى 1.5 بالمائة أفضل النتائج.
بقدر ما يتعلق الأمر بصلب الكروم المحتوي على الكروم ، إذا كان هناك محتوى كافٍ ، يمكن أيضًا الحصول على نتائج جيدة. ولكن لا توجد سبائك تحتوي على فولاذ كربوني لأن الطبقة النيتريد هشة للغاية وسهلة التقشير ، لذا فهي غير مناسبة لصلب نيترة.
هناك ستة أنواع من الفولاذ النيتري شائع الاستخدام على النحو التالي:
(1) سبائك فولاذية منخفضة تحتوي على ألومنيوم (فولاذ نيتريد قياسي)
(2) SAE 4100، 4300، 5100، 6100، 8600، 8700، 9800 سلسلة من سبائك الصلب منخفضة الكربون التي تحتوي على الكروم.
(3) قالب صلب للعمل على الساخن (يحتوي على حوالي 5 بالمائة من الكروم) SAE H11 (SKD -61) H12، H13
(4) سلسلة SAE 400 من الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد والمارتنسيت
(5) سلسلة SAE 300 من الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ
(6) فولاذ مقاوم للصدأ لتصلب الأمطار 17-4 PH ، 17-7 PH ، A -286 ، إلخ.
يمكن أن يحصل الفولاذ النيتريد القياسي الذي يحتوي على الألومنيوم على طبقة سطحية عالية الصلابة ومقاومة للتآكل بعد النيترة ، ولكن الطبقة المتصلدة هشة للغاية أيضًا. على العكس من ذلك ، يحتوي الفولاذ منخفض السبائك المحتوي على الكروم على صلابة أقل ، ولكن الطبقة المتصلبة أكثر صلابة ، كما أن سطحها يتمتع بمقاومة تآكل كبيرة ومقاومة للحزم. لذلك ، عند اختيار المواد ، يجب الانتباه إلى خصائص المواد والاستفادة الكاملة من مزاياها لتلبية وظائف الأجزاء. بالنسبة لأدوات الفولاذ مثل H11 (SKD61) D2 (SKD -11) ، فهي تتميز بصلابة سطح عالية وقوة لب عالية.
تأثير
زيادة مقاومة التآكل وصلابة السطح والحد من التعب ومقاومة التآكل للأجزاء الفولاذية.
عملية فنية
تنظيف الأسطح للأجزاء قبل النيترة
يمكن نيترة معظم الأجزاء مباشرة بعد إزالة الشحوم عن طريق إزالة الشحوم بالغاز. تحتاج بعض الأجزاء أيضًا إلى التنظيف بالبنزين ، ولكن إذا كانت طريقة المعالجة النهائية قبل النيترة تستخدم التلميع ، والطحن ، والتلميع ، وما إلى ذلك ، فقد ينتج عنها طبقة سطحية تعيق النتردة ، مما يؤدي إلى نيترة غير متساوية أو غير متساوية بعد النيترة.
حدثت عيوب مثل الانحناء. في هذا الوقت ، يجب استخدام إحدى الطريقتين التاليتين لإزالة الطبقة السطحية. الطريقة الأولى تستخدم الغاز أولاً لإزالة الزيت قبل النيترة. ثم استخدم مسحوق الألومينا لسفع السطح بالرمل (التنظيف الكاشطة). الطريقة الثانية هي تطبيق طلاء الفوسفات على السطح.
عادم فرن النيتروجين
ضع الأجزاء المعالجة في فرن النيتروجين وختم غطاء الفرن للتسخين ، ولكن قبل التسخين إلى 150 درجة ، يجب استنفاد الفرن. تتمثل الوظيفة الرئيسية للفرن في منع تلامس الغازات المتفجرة مع الهواء عند تحلل الأمونيا ، ومنع أكسدة سطح الجسم المُعالج والدعم.
الغاز المستخدم هو الأمونيا والنيتروجين. أساسيات إزالة الهواء من الفرن هي كما يلي:
① بعد تركيب الأجزاء المراد معالجتها ، يتم إغلاق غطاء الفرن ، ويبدأ غاز الأمونيا اللامائي ، ويكون معدل التدفق أعلى ما يمكن.
② اضبط التحكم التلقائي في درجة حرارة فرن التسخين على 150 درجة وابدأ التسخين (لاحظ أن درجة حرارة الفرن لا يمكن أن تكون أعلى من 150 درجة).
③ عند إزالة الهواء الموجود في الفرن إلى أقل من 10 بالمائة ، أو احتواء غاز العادم على أكثر من 90 بالمائة من NH3 ، يتم زيادة درجة حرارة الفرن إلى درجة حرارة النيترة.
معدل تحلل الأمونيا
يتم تنفيذ النيترة عن طريق ملامسة عناصر صناعة السبائك الأخرى بالنيتروجين الناشئ ، ولكن إنتاج النيتروجين الناشئ هو أن الصلب نفسه يصبح محفزًا عندما يتلامس غاز الأمونيا مع الفولاذ المسخن لتعزيز تحلل الأمونيا.
على الرغم من إمكانية إجراء النيترة تحت الأمونيا بمعدلات تحلل مختلفة ، فإن معدل التحلل يكون {{0} في المائة بشكل عام ، ويتم الحفاظ على السماكة المطلوبة للنترة لمدة 4-10 ساعة على الأقل ، ويتم الحفاظ على درجة حرارة المعالجة عند حوالي 520 درجة.
ترطيب
تحتوي معظم أفران النيتروجين الصناعية على مبادلات حرارية لتبريد فرن التسخين بسرعة والأجزاء المعالجة بعد اكتمال أعمال النيترة. أي بعد اكتمال النيترة ، يتم إيقاف طاقة التسخين لتقليل درجة حرارة الفرن بحوالي 50 درجة ، ومن ثم يتضاعف معدل تدفق الأمونيا ويبدأ المبادل الحراري.
في هذا الوقت ، انتبه لملاحظة ما إذا كانت هناك فقاعات تفيض في الزجاجة المتصلة بأنبوب العادم لتأكيد الضغط الإيجابي في الفرن. بعد أن يصبح غاز الأمونيا الذي يتم إدخاله في الفرن مستقرًا ، يمكن تقليل معدل تدفق الأمونيا حتى يتم الحفاظ على الضغط الإيجابي في الفرن.
عندما تنخفض درجة حرارة الفرن إلى أقل من 150 درجة ، يمكن فتح غطاء الفرن بعد إدخال الهواء أو النيتروجين باستخدام طريقة إزالة الغاز في الفرن كما هو موضح أعلاه.
نيترة الغاز
تم نشر نيترة الغاز من قبل AF ry الألمانية في عام 1923. تم وضع قطعة العمل في فرن ، وتم إدخال غاز NH3 مباشرةً في فرن النيتروجين بدرجة 500-550 واحتفظ به لمدة 20-100 ساعات لتحلل غاز NH3 في حالة ذرية.
معالجة النيتروجين بغاز (N) وغاز (H) هي الغرض الرئيسي لإنتاج طبقة مركبة مقاومة للتآكل ومقاومة للتآكل على سطح الفولاذ. سمكها حوالي 0. 02-0. 02 م / م ، وطبيعتها شديدة الصلابة Hv 1000 ~ 1200 ، وهشة للغاية. يختلف معدل تحلل NH3 اعتمادًا على معدل التدفق ودرجة الحرارة.
كلما زاد معدل التدفق ، كلما انخفض معدل التحلل ، كلما قل معدل التدفق ، زاد معدل التحلل ، وكلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد معدل التحلل. كلما انخفضت درجة الحرارة ، انخفض معدل التحلل. يخضع غاز NH3 للتحلل الحراري عند 570 درجة على النحو التالي:
NH3 → 〔N〕 Fe زائد 3/2 H2
ثم ينتشر النيتروجين المتحلل في سطح الفولاذ ليشكل. المرحلة Fe 2-3 N نيترة الغاز ، والعيب العام هو أن الطبقة المتصلبة رقيقة ووقت النيترة طويل.
تتميز نيترة الغاز بكفاءة منخفضة بسبب تحلل NH3 للنترة ، لذلك يتم تثبيتها عمومًا لاختيار الفولاذ المناسب للنترة ، مثل احتواء Al و Cr و Mo وعناصر نيترة أخرى ، وإلا فلن يكون من الممكن استخدام النيترة.
بشكل عام ، يتم استخدام JIS و SACM1. تسمى JIS و SACM645 و SKD61 الجديدة أيضًا بالتبريد والتلطيف مع علاج التقوية والتشديد. نظرًا لأن Al ، Cr ، Mo ، إلخ ، كلها عناصر تزيد من درجة حرارة نقطة التحول ، فإن درجة حرارة التبريد تكون أعلى ، ودرجة حرارة التقسية أعلى أيضًا من درجة حرارة سبائك الفولاذ الهيكلية العادية. يحدث تقصف التقسية أثناء التسخين لفترة طويلة عند درجة حرارة النيترة ، لذلك يتم تطبيق معالجة التبريد والتلطيف مسبقًا.
نيترة غاز NH3 ، لأن السطح خشن وصلب وهش بسبب الوقت الطويل ، ليس من السهل طحنه ، والوقت الطويل ليس اقتصاديًا. يتم استخدامه لنترة أنبوب التغذية والقضيب اللولبي لآلة تشكيل البلاستيك بالحقن.
نيترة سائلة
الاختلاف الرئيسي في النيترو كربنة السائلة هو أن هناك طور Fe3Nε في الطبقة النيتريد ، طور Fe4Nr موجود ولكن ليس نيتريد طور Fe2Nξ. مركب المرحلة صعب وهش في عملية النيترة ، وهو رديء في المتانة ، وكربنة النيتروجين السائل. الطريقة هي إزالة الصدأ ، وإزالة الشحوم ، وتسخين قطعة العمل مسبقًا ووضعها في بوتقة نيترة.
تتكون البوتقة من TF -1 كالملح الرئيسي ، ويتم تسخينها 560-600 درجة لعدة دقائق إلى عدة ساعات. ، يتم تحديد عمق طبقة النيتروجين وفقًا لحجم الحمل الخارجي على قطعة العمل. أثناء المعالجة ، يجب إدخال أنبوب هواء في الجزء السفلي من البوتقة لتحليل كمية معينة من عامل نيترة الهواء إلى CN أو CNO ، والتي سوف تخترق وتنتشر إلى سطح العمل ، بحيث يكون المركب الخارجي لسطح قطعة العمل هو 8-9 بالمائة بالوزن من N وكمية صغيرة من C وطبقة الانتشار.
تنتشر ذرات النيتروجين في قاعدة -Fe لجعل الفولاذ أكثر مقاومة للتعب. خلال فترة النتردة ، بسبب تحلل واستهلاك CNO ، لذلك ، من الضروري اختبار تركيبة الملح بشكل مستمر في 6-8 ساعات من المعالجة من أجل ضبط حجم الهواء أو إضافة ملح جديد.
المواد المستخدمة في معالجة النيترة الناعمة السائلة هي معدن الحديد. تكون صلابة السطح بعد النيترة أعلى إذا كانت صلابة السطح تحتوي على Al ، Cr ، Mo ، Ti ، وكلما زاد محتوى الذهب ، كان عمق النيترة ضحلًا ، مثل الفولاذ الكربوني Hv 350 -650 ، الفولاذ المقاوم للصدأ Hv {{1} } ، صلب نيتريد Hv 800-1100.
إن عملية التفريغ النيتروجيني السائل مناسبة لقطع غيار السيارات المقاومة للاهتراء والتعب ، وآلات الخياطة ، والكاميرات ، وما إلى ذلك ، مثل معالجة بطانة الأسطوانة ، ومعالجة الصمامات ، ومعالجة برميل المكبس ، والقوالب غير القابلة للتشوه. تشمل البلدان التي تستخدم عملية التفريغ النيتروجيني السائل دول أوروبا الغربية والولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي واليابان.
النيترة الأيونية
هذه الطريقة هي وضع قطعة العمل في فرن النيتروجين ، وتفريغ الفرن إلى 10-2-10-3 Torr (㎜Hg) مقدمًا ، ثم إدخال غاز N2 أو غاز N2 + H2 المخلوط ، وضبط الفرن للوصول إلى {{4} } Torr ، قم بتوصيل جسم الفرن بالقطب الموجب ، وقطعة الشغل بالكاثود ، وقم بتطبيق مئات فولت من الجهد المستمر بين القطبين.
في هذا الوقت ، سيتم تفريغ غاز N2 الموجود في الفرن بشكل ساطع إلى أيونات موجبة وينتقل إلى سطح العمل. ينخفض الجهد بشكل حاد ، مما يتسبب في اندفاع الأيونات الموجبة إلى سطح الكاثود بسرعة عالية ، وتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة غازية ، بحيث يمكن أن ترتفع درجة حرارة سطح قطعة العمل ، بسبب تأثير أيونات النيتروجين ، السطح من قطعة الشغل مع Fe.CO وعناصر أخرى لتتحد مع أيونات النيتروجين. نتيجة لذلك ، يتم امتصاص نيتريد الحديد تدريجياً على قطعة العمل لإنتاج نيتريد.
يستخدم النيتروجين الأيوني أساسًا النيتروجين ، ولكن إذا تمت إضافة غاز الهيدروكربون ، فيمكن استخدامه للنيتر الأيوني الناعم ، ولكن يطلق عليه عمومًا المعالجة الكيميائية للنيتروجين الأيوني ، ويمكن تعديل تركيز النيتروجين على سطح قطعة العمل عن طريق تغيير نسبة الضغط الجزئي من الغاز المختلط (N2 + H2) مملوءة بالفرن.
عند نيترة الأيونات النقية ، تحتوي بنية r ′ (Fe4N) أحادية الطور على سطح العمل على محتوى N عند 5.7 إلى 6.1 بالمائة بالوزن ، يكون سمك الطبقة في حدود 1 0 ميكرومتر. الطبقة المركبة قوية وغير مسامية ، وليس من السهل السقوط. نظرًا لأن قطعة العمل تمتص نيتريد الحديد باستمرار وتنتشر في الداخل ، فإن الهيكل من السطح إلى الداخل يتغير FeN → Fe2N → Fe3N → Fe4N بالتسلسل ، المرحلة الواحدة ε (Fe3N) تحتوي على 5. {13 }}. 0 بالمائة بالوزن من N ، ويحتوي الطور المفرد ξ (Fe2N) على 11. 0-11. 35 بالمائة بالوزن.
يولد النيترة الأيونية أولاً المرحلة r ثم يضيف في حالة كربيد الهيدروجين والطبقة المركبة وطبقة الانتشار التي تتغير إلى مرحلة إبسيلون ، تساهم الزيادة في طبقة الانتشار كثيرًا في زيادة قوة التعب. هو الأفضل في المرحلة.
يمكن أن تبدأ درجة معالجة نيترة الأيونات من 350 درجة. يمكن أن يكون وقت المعالجة عدة دقائق أو حتى وقت طويل بالنظر إلى المواد والخصائص الميكانيكية المرتبطة بها. هذه الطريقة هي نفس طريقة المعالجة بالنترة السابقة باستخدام طريقة التحلل الحراري. الطريقة مختلفة. نظرًا لأن هذه الطريقة تستخدم طاقة أيونات عالية ، يمكن أيضًا معالجة مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم والكوبالت وما إلى ذلك ، والتي كان من الصعب معالجتها في الماضي ، بسهولة باستخدام تصلب سطح ممتاز.
هل لديك أي أسئلة محددة حولخدمات الآلات? اتصل بـ Yogie!سيعمل مهندسو المبيعات لدينا معك من البداية إلى النهاية لضمان اكتمال مشروعك وفقًا لمتطلباتك.
ايضا،يوغيهو الصانع المهنية لادوات المنجم, أدوات آلة CNC، وأجزاء الماكينةلأكثر من 20 عامًا.
