Nitridlash bilan ishlov berish kimyoviy issiqlik bilan ishlov berish jarayonini anglatadi, bunda azot atomlari ma'lum bir haroratda ma'lum bir muhitda ish qismi yuzasiga kirib boradi. Nitridlangan mahsulotlar mukammal aşınma qarshiligiga, charchoqqa chidamliligiga, korroziyaga chidamliligiga va yuqori haroratga chidamliligiga ega.
Nitrlash bilan ishlov berish bilan tanishtirish
An'anaviy qotishma po'latdagi alyuminiy, xrom, vanadiy va molibden elementlari nitridlash uchun juda foydali. Bu elementlar nitridlanish haroratida ibtidoiy azot atomlari bilan aloqa qilganda barqaror nitridlar hosil qiladi. Ayniqsa, molibden nafaqat nitrid hosil qiluvchi element, balki nitridlanish haroratida yuzaga keladigan mo'rtlikni kamaytirish vazifasini ham bajaradi. Boshqa qotishma po'latlardagi elementlar, masalan, nikel, mis, kremniy, marganets va boshqalar, nitrlash xususiyatlariga katta hissa qo'shmaydi. Umuman olganda, agar po'lat bir yoki bir nechta nitrid hosil qiluvchi elementlarni o'z ichiga olsa, nitridlashdan keyin ta'sir yaxshiroq bo'ladi. Ular orasida alyuminiy eng kuchli nitrid elementi bo'lib, tarkibida 0,85 ~ 1,5% alyuminiy bo'lgan nitrlash natijalari eng yaxshi hisoblanadi. Xrom o'z ichiga olgan xrom po'latida, agar etarli tarkib bo'lsa, yaxshi natijalarga ham erishish mumkin. Biroq, qotishmasiz uglerodli po'lat po'latni nitridlash uchun mos emas, chunki u tomonidan yaratilgan nitrlash qatlami juda mo'rt va oson tozalanadi.
Odatda quyidagi tarzda ishlatiladigan nitridlovchi po'latning olti turi mavjud:
(1) Alyuminiyni o'z ichiga olgan past qotishma po'lat (standart azotli po'lat)
(2) SAE 4100,4300,5100,6100,8600,8700,9800 seriyali xrom elementini o'z ichiga olgan o'rta uglerodli kam qotishma po'lat.
(3) Issiq ishlaydigan po'lat (taxminan 5% xrom o'z ichiga oladi) SAE H11 (SKD-61)H12, H13
(4) SAE 400 seriyali ferrit va martensitik zanglamaydigan po'latdan
(5) Ostenitik zanglamaydigan po'latdan SAE 300 seriyali
(6) Yog'ingarchilik bilan qotib qoladigan zanglamaydigan po'latdan 17-4PH, 17-7pH, A-286 va boshqalar
Alyuminiyni o'z ichiga olgan standart nitridlovchi po'lat nitrlashdan keyin yuqori qattiqlik va yuqori aşınmaya bardoshli sirtni olishi mumkin, ammo uning qotib qolgan qatlami ham juda mo'rt. Aksincha, xrom o'z ichiga olgan past qotishma po'latdan pastroq qattiqlik bor, lekin qotib qolgan qatlam nisbatan egiluvchan va uning yuzasi ham sezilarli aşınma qarshilik va nur qarshiligiga ega. Shuning uchun, materiallarni tanlashda, materiallarning xususiyatlariga e'tibor berish va qismlarning funktsiyasini qondirish uchun ularning afzalliklaridan to'liq foydalanish maqsadga muvofiqdir. H11(SKD61) va D2(SKD-11) kabi asboblar po'latlari yuqori sirt qattiqligi va yuqori yadro mustahkamligi ta'siriga ega.
Chelik qismlarning aşınma qarshiligini, sirt qattiqligini, charchoq chegarasini va korroziyaga chidamliligini oshiring.
Texnik jarayon
• Nitrlashdan oldin qism sirtini tozalash
Aksariyat qismlar gazni yog'sizlantirishdan so'ng darhol nitridlanishi mumkin. Ba'zi qismlarni ham benzin bilan tozalash kerak, lekin agar nitridlashdan oldin oxirgi ishlov berish usuli abraziv, silliqlash, parlatish va hokazolarda qo'llanilsa, u nitridlanishga to'sqinlik qiladigan sirt qatlamlarini ishlab chiqishi mumkin, natijada nitridlashdan keyin notekis nitrlash qatlamlari yoki bükme nuqsonlari paydo bo'ladi. Bu vaqtda sirt qatlamini olib tashlash uchun quyidagi ikkita usuldan birini qo'llash kerak. Birinchi usul nitrlashdan oldin neftni gaz bilan olib tashlashdir. Keyin sirt abraziv oksidi kukuni bilan tozalanadi. Ikkinchi usul - sirtni fosfat qoplamasi bilan davolash.
• Azotli pechdan havo chiqarish
Ishlov berilgan qismlar nitridlash pechiga joylashtiriladi va o'choq qopqog'i muhrlangandan keyin qizdirilishi mumkin, lekin 150 daraja C ga qizdirilgunga qadar havo o'choqdan chiqarilishi kerak.
Egzoz pechining asosiy vazifasi ammiak gazining parchalanishi va havo bilan aloqa qilish natijasida yuzaga keladigan portlovchi gazning oldini olish va ishlov beriladigan material va tayanchning sirt oksidlanishini oldini olishdir. Amaldagi gazlar ammiak va azotdir.
Pechdan havoni olib tashlash qoidalari quyidagilar:
① Qayta ishlangan qismlar o'rnatilgandan so'ng, o'choq qopqog'i muhrlanadi va suvsiz ammiak gazi ishga tushiriladi va oqim tezligi imkon qadar ko'proq bo'ladi.
② Isitish pechining avtomatik haroratini 150 darajaga o'rnating va isitishni boshlang (o'choq harorati 150 darajadan yuqori bo'lmasligini unutmang).
③ Pechdagi havo 10% dan kam bo'lsa yoki chiqarilgan gazda 90% dan ortiq NH3 bo'lsa, o'choq harorati nitridlash haroratiga ko'tariladi.
Ammiakning parchalanish tezligi
Nitridlash boshqa qotishma elementlar va birlamchi azot bilan aloqada amalga oshiriladi, lekin birlamchi azot ishlab chiqarish, ya'ni po'latning o'zi ammiak isitish po'lati bilan aloqa qilganda katalizatorga aylanadi va ammiakning parchalanishiga yordam beradi.
Nitridlash ammiakning turli parchalanish tezligida amalga oshirilishi mumkin bo'lsa-da, odatda 15 dan 30% gacha bo'lgan parchalanish tezligi qo'llaniladi, nitridlashning kerakli qalinligi kamida 4 dan 10 soatgacha saqlanadi va ishlov berish harorati taxminan 520 ° C da saqlanadi. .
sovutish
Ko'pgina sanoat nitridlash pechlarida pechni tez sovutish va nitrlash tugagandan so'ng uning qismlarini qayta ishlash uchun issiqlik kalitlari mavjud. Ya'ni, nitridlash tugagandan so'ng, isitish quvvati o'chiriladi, o'choq harorati taxminan 50 daraja C ga kamayadi, so'ngra ammiak oqim tezligi ikki baravar ko'payadi va issiqlik kaliti ochiladi. Bu vaqtda, o'choqdagi ijobiy bosimni tasdiqlash uchun egzoz trubasiga ulangan shisha idishda qabariq to'lib-toshgan yoki yo'qligini kuzatish kerak. Ammiak gazi o'choqqa joylashtirilgandan so'ng, ammiak oqimi o'choqdagi musbat bosim saqlanib qolguncha kamaytirilishi mumkin. Olovli harorat 150 darajadan pastga tushganda, yuqorida tavsiflangan o'choq gazini olib tashlash usuli qo'llaniladi va havo yoki azot kiritilgandan so'ng o'choq qopqog'ini ochish mumkin.
NH3 →%[N] Fe + 3/2 H2
Parchalangan N hosil qilish uchun po'lat yuzasiga tarqaladi. Faza Fe2-3N gazli nitridlash, yupqa qattiqlashtiruvchi qatlamning umumiy kamchiliklari va uzoq nitridlash bilan ishlov berish vaqti.
Nitridlash samaradorligi uchun NH3 ning parchalanishi tufayli gazni nitridlash past, shuning uchun odatda Al, Cr, Mo va boshqa nitridlash elementlari kabi nitridlash uchun mos po'latning sobit tanlovi, aks holda JIS, SACM1 yordamida nitridlash amalga oshirilmaydi. davolashni kuchaytirish va qattiqlashtirish uchun yangi JIS, SACM645 va SKD61, Al, Cr, SKD61 temperlash deb ham ataladi. Mo va boshqa elementlar konvertatsiya nuqtasining haroratini oshiradi, shuning uchun söndürme harorati yuqori va temperleme harorati oddiy strukturaviy qotishma po'latdan yuqori bo'lib, u uzoq vaqt davomida nitridlash harorati o'rtasida temperli mo'rtlikdir, shuning uchun temperleme va qattiqlashtiruvchi davolash oldindan qo'llaniladi. NH3 gazini nitridlash, chunki sirt uzoq vaqt davomida qo'pol, qattiq va mo'rt silliqlash oson emas va uzoq vaqt tejamkor emas, oziqlantiruvchi trubkani va plastik qarshi kalıplama mashinasining vintini nitridlash uchun ishlatiladi.
Suyuq nitridlash
Suyuq yumshoq nitridlashning asosiy farqi shundaki, nitrlash qatlamida Fe3Ne fazasi mavjud, Fe4Nr fazasi mavjud va Fe2Np faza nitridini o'z ichiga olmaydi, va p fazali birikmalar qattiq va mo'rt nitridlar bo'lib, nitridlash bilan ishlov berishda mustahkamligi yomon. Suyuq yumshoq nitridlash usuli ishlov beriladigan qismga ishlov berish, avval zangni tozalash, yog'sizlantirish, oldindan qizdirish, so'ngra uni asosiy tuz agenti TF-1 bo'lgan nitridlovchi tigelga joylashtirishdan iborat. Ish qismining tashqi yukiga ko'ra bir necha daqiqadan bir necha soatgacha 560 ~ 600 darajaga qadar isitiladi va nitridlash qatlamining chuqurligini aniqlaydi, ishlov berishda havo trubkasi pastki qismiga o'tkazilishi kerak. ma'lum miqdorda havo nitridlovchi tuz agenti bilan CN yoki CNO ga parchalanish uchun tigel, ish yuzasiga o'tadi va tarqaladi. Ish qismining sirtidagi eng tashqi birikma 8 ~ 9% og'irligi N va oz miqdordagi C va diffuziya qatlami, azot atomlari parchalanish tufayli po'latni charchoqqa chidamliroq qilish uchun -Fe bazasiga tarqaladi. CNO iste'moli, shuning uchun havo miqdorini sozlash yoki yangi tuz qo'shish uchun 6 dan 8 soatgacha tuz tarkibi doimiy ravishda sinovdan o'tkaziladi.
Suyuq yumshoq azot bilan ishlov berish uchun ishlatiladigan material temir metalldir va nitrlashdan keyin sirt qattiqligi Al, Cr, Mo va Ti elementlari bilan yuqori bo'ladi va oltin miqdori qancha ko'p bo'lsa, uglerod po'lati Hv 350 ~ kabi nitrlash chuqurligi sayozroq bo'ladi. 650, zanglamaydigan po'latdan Hv 1000 ~ 1200, azotli po'lat Hv 800 ~ 1100.
Suyuq yumshoq nitridlash aşınmaya bardoshli va charchoqqa chidamli avtomobil qismlari, tikuv mashinalari, kameralar va boshqalar uchun javob beradi, masalan, silindrli qoplamani qayta ishlash, valf bilan ishlov berish, piston silindrli ishlov berish va deformatsiya qilish oson bo'lmagan qolip.
Ionni nitrlash
Bu usul ish qismini nitridlash pechiga qo'yish, o'choqqa oldindan {0}} ~ 10-3 Torr(㎜Hg) ga vakuum pompalash va keyin N2 gaz yoki N{ {3}} H2 aralashmasi, pechni 1-10 Torr ga sozlang, pech korpusini anodga, ish qismini katodga ulang va ikki qutb orasiga yuzlab voltli doimiy kuchlanishni o'tkazing. Bu vaqtda pechdagi N2 gazi musbat ionlarga yorqin razryad hosil qiladi, ish yuzasiga o'tadi va katod kuchlanishi bir zumda keskin pasayadi, shuning uchun musbat ionlar katod yuzasiga yuqori tezlikda shoshiladi. tezlik, kinetik energiyani gaz energiyasiga aylantirish, ishlov beriladigan qismning sirt harorati ko'tarilishini ta'minlaydi va azot ionlari ta'siridan keyin ish qismi yuzasi Fe.CO ni o'ynaydi. Bunday elementlar chayqaladi va azot ionlari bilan FeN ga birlashadi, shuning uchun temir nitridi asta-sekin ishlov beriladigan qismga so'riladi va nitridlanish hosil qiladi, ion nitridlash asosan azotdan foydalanish hisoblanadi, lekin agar vodorod karbid gazining qo'shilishi ionni yumshoq nitridlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lsa. , lekin odatda ion nitridlash bilan ishlov berish deb ataladi, ishlov beriladigan qismning yuzasida azot kontsentratsiyasi o'choqqa to'ldirilgan aralash gazning (N 2 + H2) qisman bosim nisbatini o'zgartirish orqali sozlanishi mumkin. Sof ion nitridlash jarayonida N ni o'z ichiga olgan bir fazali r '(Fe4N) to'qimalari ishchi yuzada og'irligi 5,7 ~ 6,1%, qalin qatlam esa 1{28}}mkm dan kam. Murakkab qatlam kuchli, ammo gözenekli emas va tushishi oson emas. Temir nitridi ish qismi tomonidan doimiy ravishda adsorbsiyalangan va ichki qismga tarqalib ketganligi sababli, sirtdan ichki qismga tuzilish FeN → Fe2N → Fe3N → Fe4N ketma-ket o'zgarishi, bir fazali e (Fe3N) N miqdori 5,7 ~ 11,0% og'irlikda, bir fazali p (Fe2N) N miqdori 11,0 ~ 11,35% og'irlikda. Ionni nitridlashda dastlab r faza hosil bo’lib, keyin vodorod karbid qatori qo’shilsa, u e-fazali birikma qatlami va diffuziya qatlamiga aylanadi, chunki diffuziya qatlamining ortishi charchoq kuchini oshirishga katta yordam beradi. E bosqichi eng yaxshisidir.
