Nitridovanie
Nitridácia popisuje takzvanú termochemickú difúznu úpravu. Tu sa atómový dusík oddeľuje z média pri teplotách medzi 480 ° C a 590 ° C a difunduje do zložky. Pri rôznych nitridačných procesoch sa zásadne rozlišuje medzi nitridáciou v plynnom, plazmovom a slanom kúpeli.
Okrajová oblasť nie je na rozdiel od kalenia obohatená o uhlík. Namiesto toho preniká na povrch súčasti dusík, ktorý v kombinácii so železom alebo inými zliatinovými prvkami vytvára zlúčeniny odolné voči opotrebovaniu. Tieto tvrdé spojenia sa potom označujú ako nitridačné vrstvy, ktoré tvoria takzvanú nitridačnú vrstvu.
Pri tomto procese nedochádza v súčasti k žiadnym tepelným transformáciám, čo znamená, že je možné ošetrovať obrobky, ktoré už boli temperované alebo dokončené. Spravidla nedochádza k žiadnym deformáciám.
Nitridovaná vrstva sa skladá z dvoch zón. Vonkajšia zóna sa nazýva spojovacia vrstva a pozostáva hlavne z dusičnanov železa. Hrúbka tejto spojovacej vrstvy závisí od materiálu, ale zvyčajne je až 0,3 milimetra.
Zóna pripojenia je veľmi tvrdá, ale tiež krehká a citlivá na vonkajšie (nárazové) vplyvy, má však veľmi vysokú odolnosť proti opotrebovaniu.
Druhá zóna je známa ako difúzna zóna a môže mať hrúbku až 0,7 milimetra. Tvrdosť tejto zóny závisí od počtu legujúcich prvkov tvoriacich nitrid, ako je chróm, hliník, molybdén a vanád.
Ďalšou výhodou nitridácie je zvýšenie koróznej odolnosti normálnej ocele a zlepšenie únavovej pevnosti komponentu. Ak sa však použijú materiály odolné proti korózii alebo s vysokým obsahom chrómu, odolnosť komponentov proti korózii sa môže znížiť.
Otázky týkajúce sa zväčšenia hrúbky:
Znovu a znovu sa vynára otázka, aký rast alebo „zväčšenie hrúbky“ sa dá očakávať po nitridačnej liečbe. Je všeobecne známe, že zmena objemu rastie so zvyšujúcou sa hrúbkou nitridačnej vrstvy (doba nitridácie) alebo so zvyšujúcim sa obsahom dusíka. Tento vzťah sa v zásade uplatňuje na všetky ocele a nitridačné procesy.
Pre rozmerovú zmenu má rozhodujúci význam aj tvar súčiastky. Diely s geometricky nerovným prierezom budú vždy vykazovať nerovnomerné rozmerové zmeny. Zvláštnosťou nitridácie a nitrokarbónovania, podobne ako pri iných termochemických difúznych úpravách, je to, že okraje častí, ktoré sú ovplyvnené difúziou z dvoch strán, tiež prežívajú väčšiu zmenu rozmerov v dôsledku silnejšej difúzie v tomto bode. Funguje to ako vydutie okraja. Táto vydutá hrana je zriedka plasticky deformovateľná a v najhoršom prípade môže viesť k odlupovaniu. V takýchto prípadoch je vhodné, ak je to konštrukčne možné, zaistiť na týchto hranách polomery alebo tieto hrany zlomiť.
Všeobecne možno tiež povedať, že nelegované alebo nízkolegované ocele vykazujú väčší rast ako vysokolegované ocele s rovnakou dobou spracovania. V nasledujúcej tabuľke uvádzame všeobecné informácie o rozmeroch.
Vhodné materiály:
- všetka bežná oceľ, liate a spekané materiály
- nelegované, nízkolegované a stredne legované materiály
Výhody postupu:
- Vysoká odolnosť proti opotrebeniu s priľnavosťou
- znížený koeficient trenia
- zlepšená odolnosť proti korózii
- Tepelná odolnosť nitridovanej vrstvy do 400 ° C
- Možnosť čiastočnej nitridácie
Viac informácií nájdete v prehľade procesov a v našom slovníku kalenia .