Nitriding og nitrocarburising

Nitrering ståloverflaten slitasjemotstand av nitrogen diffusjon. Nitrocarburising er den prosessen som også nitrogen, i tillegg til karbon diffunderer inn i ståloverflaten. De termokjemiske prosesser ved relativt lave prosesstemperatur, slik at forvrengning er minimert, og etter behandlingen er vanligvis unødvendig. Kjernen av produktet vil være vanskelig, mens overflaten blir hard og slitesterk og dessuten korrosjonsbestandigheten forbedres. Fremgangsmåten kan utvides med naoxideren og, eventuelt, lukker den naturlige porøsiteten med en olje, hvorved korrosjonsmotstanden ytterligere økning, og overflaten får et fint antrasitt-farget utseende.

Prosessen Klassifisering

Vi skiller følgende nitreer og nitro carbo ned prosesser:
Nitriding
  • Gasnitreren
  • Saltbad nitriding
  • Plasma nitriding

Nitro carburising
  • Gasnitrocarboneren
  • Zoutbadnitrocarboneren
  • Plasma Nitro carburising

Prosessen betegnelse

Anlegget navn for nitriding er Tenifer®-QPQ; Tufftride® eller Melonite®. Betegnelsen TUFFTRIDE® ?? ?? brukes i engelskspråklige land og i Asia, i Europa kalles det ?? TENIFER® ?? og i USA ?? ?? MELONITE®. Prosessnavn er registrerte Durferrit GmbH. I tillegg flere rader med hardt utføre proprietære prosessnavn for å skille seg ut, noe som tyder på at det er flere overflatebehandlinger enn det faktisk er. Vi holder oss i denne artikkelen hvorfor det tekniske navnet på prosessene. Vi har ikke alltid skille mellom nitriding og nitrocarburising men antar nitrocarburising, er prosedyren nesten det samme.
Fig.1: Sammenheng mellom filmtykkelse og behandlingstiden for ulike stål - bilde - klikk på lysbildet

 Nitreerbare og nitrocarburising heder stål

Alle vanlige ulegert og lave legert middelgelegeerde stål, støpejern og sintrede materialer er nitrided. Nitrided stål vanligvis omfatter :. 34CrAl6, 42CrMo4, 1,2311, C45, C15, st 52,3, etc. Det er et nitreerdiepte på omtrent 0,9 mm og en overflatehardhet på omtrent 1200 Vickers nådd. Selv om lav-legert kromstål, utviser glimrende resultater stål med mer enn 10% Cr ved motstanden av den passive kromsjikt mindre egnet fordi nitreerdiepte mindre. For høy legering stål Stainihard prosessen har blitt utviklet. Det rustfrie stålet kan være herdet ved nitrering og nitrokarbonise uten at det påvirker korrosjonsbestandigheten.

Prinsippet om nitriding og nitrocarburising


 Figur 2: Micro Photo Steel EN40B - saltbad nitriderende én time ved 580oC - ytterlaget tilkoblingen er lys og den indre diffusjonslaget er mørk - Foto: TU Eindhoven Ir Professor JL overbeeke leser 04/25/90 - klikk på lysbildet Nitriding og nitrocarburising
Det ytre laget innhentet av nitriding den zgnverbindingslaag er maks. 0,040mm tykk. Dette lag består av intermetalliske forbindelser av jern og nitrogen, og har en høy hardhet. Nedenfor er det et diffusjonslag som inntil maks. 0,8 mm tykk, og i hvilke nitrogen er til stede sammen med legerende elementer slik som Cr, Mo, Al, V, Mn, Ti og W danner nitrider. Disse nitrider bestemme høy hardhet og slitestyrken til den nitrert stål. Figur 2 viser en 3% lavlegert krom-molybden-stål nitriderende nitrert i et saltbad i 1 time ved 580 ° C. Det ytterste laget er lett og det fremre indre diffusjonslaget er mørkt. EN40B er et eksempel på en strøm på 3% lavlegert krom-molybden-stål nitrering. Materialet leveres vanligvis i herdet og temperert tilstand der er det fortsatt gode bearbeidings. Den har en god styrke-seighet kombinasjon. Stålet er karakterisert ved sin egnethet for nitridering, som gir et hardt slitebestandig lag av 61-65Rc og en sterk hard kjerne.
Figur 3: Definisjon av det aktive laget - Bilde: & - klikk på lysbildet

 Det aktive laget tykkelse

I ferrittisk stål er således to distinkte lag, nemlig det ytre sammensatte lag er i kontakt med gassen, eller plasma, og jo dypere bad forårsaket av diffusjon til det indre lag, det såkalte diffusjonslaget. Den sammensatte laget er porøst på grunn av dannelsen av nitrogenmolekyler 2N → N2. men denne porøsitet kan lukkes ved naoxideren. Sjikttykkelsen blir bestemt ved hardhetsmålinger i tverrsnittet av et prøvestykke, i rette vinkler i forhold til den ytre kant, hardhet til å ta av innsiden; poenget med en Vickers-hardhet 50 enheter over basismetallet er begynnelsen på nitreerlaag.

Prosess Varianter

Den nitreer og nitro carbo ned prosessen kan utføres i tre miljøer:
  • Gassatmosfære
  • Saltbad
  • Plasma, en ionisert gass fra karbon og stiktsof

Gasnitrocarboneren

Når gasnitreren gasnitrocarboneren og komponentene er plassert i en gasstett ovn med nitrogen og karbon-rikt miljø, ved en temperatur mellom 480 og 580⁰C. Nitrogen- og karbonatomer til å diffundere inn i ståloverflaten. Behandlingstiden kan variere fra 1 time til 4 dager, og er bestemt av den ståltype og ønsket nitreerdiepte.

Saltbad - nitrocarburising

Salt bath-salt bad nitriding og-nitrocarburising er et alternativ herding, hard forkromming og fornikling. Metal får en vakker svart skinnende rimelig korrosjonsbestandig overflate. Komponentene blir først forvarmet i luft ved ca. 350 ° C for å drenere driftsspenninger. Det følger nitrocarburising i en nitrogen- og karbonholdig salt-bad ved 480 ° C for å 630
Fordeler nitriding og nitrocarburising sammenlignet med konvensjonelle herding med skremme
  • Høy slitestyrke
  • Høy motstand mot riving eller koudlasneiging
  • Meget høy korrosjonsmotstand
  • Økning av utmattingshastigheten
  • Høy overflatehardhet til 1200 HV
  • Ingen deformasjoner og dimensjonsendringer
  • Forbedret friksjonsmotstand og glideegenskaper
  • Temperatur motstand, lav overflateruhet
  • I prinsippet gjelder for alle typer av stål

Plasma nitrocarburising

Under plasma-nitriderende eller plasma-nitrocarburising en høy spenning genereres mellom metallet og nitrogen og karbonholdig gass. Ioniserer gassen, noe som skaper et plasma av nitrogen- og karbon-ioner som diffunderer inn i ståloverflaten. Det ytre tie laget består γ ?? - nitridene, carbo-nitrider og c-nitridene. Med legert stål danner også nitrider og karbonitrider av legeringselementer, noe som fører til en ytterligere sliteoverflatelaget.
Spesifikke fordeler med plasma nitriding
  • Glatt ren overflate, ingen salt gjenstår, er unødvendig ytterligere rengjøring
  • Tøffere overflatelag
  • God polering

Brede omfanget av nitridisering og nitrocarburising

Valget av moderlegeringen og detaljer av overflatebehandling bestemmes av kravene med hensyn til belastningen, bearbeidingsegenskaper, slitestyrke, utmattingsstyrke og korrosjonsmotstand av delen.
  • Bilindustrien
  • Apparater
  • Offshoreindustrien
  • Aircraft konstruksjon
  • Stativer, tannhjul, cams, veiver, sklier
  • verktøy som er eksponert for luft som landbruks
  • Hydrauliske komponenter
  • Verktøy og generell engineering

Naoxideren

Ved diffusjon av karbon og nitrogen i metalloverflaten danner en diffusjonssone i overflaten av noen få tiendedels millimeter og en forbindelse lag på opp til 0.040 mm tykt. Ved å oksydere komponentene etter nitrocarburising, blir det porøse ytre lag forseglet ved jernoksid molekyler, og resulterer i et kompakt lag med økt korrosjonsmotstand. Ved pre-spenningsgløding risikoen for deformasjon som følge av indre spenninger er begrenset av driften. De beste resultatene oppnås ved legering stål. Dimensjonsendringen ved oksydasjon av nitreerlaag er ubetydelig.
Spesifikke fordeler med naoxideren:
  • Høyere korrosjonsmotstand
  • Økt slitestyrke
  • Forbedret skyve og kjører egenskaper

Stainihard®NC

Ofte brukte typene er AISI 316 og AISI 304. Men andre austenittisk rustfritt varianter stål på grunn av deres korrosjon, mye brukt i bilindustrien olje & gass, kjemiske medisinske og næringsmiddelindustrien. Ulempen med austenittisk rustfritt stål er lav hardhet, slitasjemotstand og lav følsomhet overfor riving. Dette begrenser anvendelsen i arbeidsmaskinen. Martensittisk rustfritt stål som har hardhet er mindre korrosjonsbestandig. Når Stainihard®NC prosess gjennomgår austenittisk rustfritt stål for en behandling for å gjøre det tilgjengelig til overflaten for diffusjon av nitrogen og karbon i ståloverflaten. Delene er i en nitrogen og karbon-avgivende gass bombarderes ved en temperatur mellom 350 C og 500 ˚C.Bij Stainihard®NC undertrykker dannelsen av kromnitrid og kromkarbid. Den harde lag på overflaten er forårsaket av overmetning av de kubiske flyene
Fig. 4: S lag Stainihard behandlet rustfritt stål - dybde av ca 0.030 mm - image: Stainihard.com - klikk raset sentrert gitter av austenittisk rustfritt stål med nitrogen- og karbonatomer. Hvorved risten ved høy spenning som betyr hardhet, uten å redusere korrosjonsmotstanden. Dybden av det harde sjiktet avhenger av type av rustfritt stål, og den deformasjon som har gjennomgått stålet. Vi engasjerer oss i praksis av 0,010 til 0,030 mm. Hardheten på Stainihard NC lag 1200-1400HV. Med økende sjikttykkelse for å oppnå deformasjonen avtar fordi diffusjonen er vanskeligere gjennom den deformerte ordnede gitteret. austenittisk rustfritt stål dekket er: AISI 301, 303, 304, 304L, 304Ti, 310, 316, 316, 316Ti, 321, 347, er 904L Behandlingen basert på den klassiske nitrocarburising i gass. Det gir bransjen en løsning som slitestyrke og spiser for å gå sammen med god korrosjonsbeskyttelse. Prosessen er blant annet brukt i næringsmiddelindustrien og også sikrer at matvarer fra stikke til maskindeler og kan enkelt fjernes.
Egenskaper Stainihard NC
  • Høy overflatehardhet og slitestyrke
  • Stor motstand mot slitasje, riving og kontaktkorrosjon
  • Korrosjonsbeskyttelse av rustfritt stål opprettholdes.
  • Lavere friksjonskoeffisient
  • Økt tretthet
  • God dimensjonal form og nøyaktighet

Søknader
Rustfritt stål nitrocarburised ifølge Stainihard prosessen er brukt i maskinteknikk for næringsmiddelindustrien, kjemisk, medisinsk, halvledere, trykking og bilindustrien. Sjakter og slått deler, overføring deler, ventil og pumpedeler, ventiler, stempler, guider osv
(0)
(0)

Kommentarer - 0

Ingen kommentarer

Legg en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn igjen: 3000
captcha