Le tecnologie di nitrurazione si basano sulla modifica della struttura superficiale di un prodotto in metallo. Questo insieme di operazioni è necessario per dotare l'oggetto target di caratteristiche protettive. Tuttavia, non sono solo le qualità fisiche ad aumentare la nitrurazione dell'acciaio in casa, dove non ci sono opportunità per misure più radicali per dotare il pezzo di caratteristiche migliorate.
Informazioni generali sulla tecnologia di nitrurazione
La necessità di nitrurazione è determinata dal mantenimento di caratteristiche che consentono di dotare prodotti con proprietà di elevata qualità. La quota principale delle tecniche di nitrurazione viene eseguita in conformità con i requisiti per il trattamento termico delle parti. In particolare, è diffusa la tecnologia di rettifica, grazie alla quale gli specialisti possono regolare con maggiore precisione i parametri del metallo. Inoltre è consentita la protezione delle aree non soggette a nitrurazione. In questo caso si può ricorrere al rivestimento con sottili strati di stagno mediante tecnica galvanica. Rispetto a metodi più profondi di miglioramento strutturale delle caratteristiche del metallo, la nitrurazione è la saturazione dello strato superficiale dell'acciaio, che incide in misura minore sulla struttura.spazi vuoti. Cioè, le principali qualità degli elementi metallici legate alle caratteristiche interne non vengono prese in considerazione nei miglioramenti nitrurati.
Varietà di metodi di nitrurazione
Gli approcci alla nitrurazione possono variare. Di solito si distinguono due metodi principali a seconda delle condizioni della nitrurazione dei metalli. Questi possono essere metodi per migliorare la resistenza all'usura superficiale e la durezza, nonché per migliorare la resistenza alla corrosione. La prima variante differisce in quanto la struttura viene modificata sullo sfondo di una temperatura di circa 500 °C. La riduzione della nitrurazione si ottiene solitamente durante il trattamento ionico, quando l'eccitazione della scarica a bagliore viene realizzata per mezzo di anodi e catodi. Nella seconda opzione, l'acciaio legato è nitrurato. Questo tipo di tecnologia prevede il trattamento termico a 600-700 °C con una durata del processo fino a 10 ore. In questi casi, la lavorazione può essere combinata con l'azione meccanica e la finitura termica dei materiali, secondo le precise esigenze del risultato.
Impatto con gli ioni plasma
Questo è un metodo di saturazione dei metalli in un vuoto contenente azoto, in cui vengono eccitate cariche elettriche incandescenti. Le pareti della camera di riscaldamento possono fungere da anodi, mentre i pezzi lavorati direttamente fungono da catodo. Al fine di semplificare il controllo della struttura a strati, è consentita una correzione del processo tecnologico. Ad esempio, le caratteristiche della densità di corrente, il grado di vuoto, la portata di azoto, i livelli di aggiunta di retegas di processo, ecc. In alcune modifiche, la nitrurazione al plasma dell'acciaio prevede anche il collegamento di argon, metano e idrogeno. In parte, ciò consente di ottimizzare le caratteristiche esterne dell'acciaio, ma le modifiche tecniche differiscono comunque dalle leghe a tutti gli effetti. La differenza principale è che profonde modifiche e correzioni strutturali vengono apportate non solo ai rivestimenti esterni e agli involucri del prodotto. L'elaborazione ionica può influenzare la deformazione complessiva della struttura.
Nitrurazione a gas
Questo metodo di saturazione dei prodotti in metallo viene effettuato ad un livello di temperatura di circa 400 °C. Ma ci sono anche delle eccezioni. Ad esempio, gli acciai refrattari e austenitici prevedono un livello di riscaldamento più elevato - fino a 1200 ° C. L'ammoniaca dissociata funge da principale mezzo di saturazione. I parametri di deformazione strutturale possono essere controllati attraverso la procedura di nitrurazione a gas, che prevede diversi formati di lavorazione. Le modalità più popolari sono i formati a due, tre stadi e una combinazione di ammoniaca dissociata. Le modalità che prevedono l'uso di aria e idrogeno sono meno comunemente utilizzate. Tra i parametri di controllo che determinano la nitrurazione dell'acciaio per caratteristiche qualitative, si possono individuare il livello di consumo di ammoniaca, la temperatura, il grado di dissociazione, il consumo di gas ausiliari di processo, ecc.
Trattamento con soluzioni elettrolitiche
Tecnologia applicativa di solito utilizzatariscaldamento anodico. In effetti, questa è una sorta di lavorazione elettrochimica-termica ad alta velocità di materiali in acciaio. Questo metodo si basa sul principio dell'utilizzo di una carica elettrica pulsata che passa lungo la superficie di un pezzo posto in un mezzo elettrolitico. Grazie all'effetto combinato delle cariche elettriche sulla superficie del metallo e dell'ambiente chimico, si ottiene anche un effetto lucidante. Con tale elaborazione, la parte target può essere considerata come un anodo con un'alimentazione di potenziale positivo da una corrente elettrica. Allo stesso tempo, il volume del catodo non deve essere inferiore al volume dell'anodo. Qui è necessario notare alcune caratteristiche secondo cui la nitrurazione ionica degli acciai converge con gli elettroliti. In particolare, gli esperti notano una varietà di modalità per la formazione di processi elettrici con anodi, che, tra le altre cose, dipendono dalle miscele di elettroliti collegate. Ciò consente di regolare con maggiore precisione le qualità tecniche e operative dei grezzi metallici.
Nitrurazione cattolica
Lo spazio di lavoro in questo caso è formato da ammoniaca dissociata con il supporto di un regime di temperatura di circa 200-400 °C. A seconda delle qualità iniziali del pezzo metallico, viene selezionata la modalità di saturazione ottimale, sufficiente per correggere il pezzo. Ciò vale anche per le variazioni della pressione parziale di ammoniaca e idrogeno. Il livello richiesto di dissociazione dell'ammoniaca si ottiene controllando la pressione e i volumi della fornitura di gas. Allo stesso tempo, in contrasto con i metodi classici del gassaturazione, la nitrurazione cattolica dell'acciaio prevede modalità di lavorazione più delicate. Tipicamente, questa tecnologia è implementata in un ambiente d'aria contenente azoto con una carica elettrica incandescente. La funzione anodica è svolta dalle pareti della camera di riscaldamento e la funzione catodica è svolta dal prodotto.
Processo di deformazione della struttura
In pratica tutti i metodi di saturazione delle superfici dei grezzi metallici si basano sulla connessione degli effetti della temperatura. Un' altra cosa è che è possibile utilizzare anche metodi elettrici e gas per correggere le caratteristiche, modificando non solo la struttura esterna, ma anche esterna del materiale. Principalmente, i tecnologi cercano di migliorare le proprietà di resistenza dell'oggetto bersaglio e la protezione dalle influenze esterne. Ad esempio, la resistenza alla corrosione è uno degli obiettivi principali della saturazione, in cui viene effettuata la nitrurazione dell'acciaio. La struttura del metallo dopo il trattamento con elettroliti e fluidi gassosi è dotata di un isolamento in grado di resistere a danni meccanici naturali. I parametri specifici per la modifica della struttura sono determinati dalle condizioni per l'uso futuro del pezzo.
Nitrurazione sullo sfondo di tecnologie alternative
Insieme alla tecnica di nitrurazione, la struttura esterna dei grezzi metallici può essere modificata mediante tecnologie di cianurazione e cementazione. Per quanto riguarda la prima tecnologia, ricorda più le leghe classiche. La differenza di questo processo è l'aggiunta di carbonio alle miscele attive. Ha caratteristiche e cementazione significative. Anche leiconsente l'uso del carbonio, ma a temperature elevate - circa 950 ° C. Lo scopo principale di tale saturazione è ottenere un'elevata durezza operativa. Allo stesso tempo, sia la cementazione che la nitrurazione dell'acciaio sono simili in quanto la struttura interna può mantenere un certo grado di tenacità. In pratica, tale lavorazione viene utilizzata nelle industrie in cui i pezzi devono resistere a maggiore attrito, fatica meccanica, resistenza all'usura e altre qualità che garantiscono la durata del materiale.
Vantaggi della nitrurazione
I principali vantaggi della tecnologia includono una varietà di modalità di saturazione del pezzo e versatilità di applicazione. Il trattamento superficiale con una profondità di circa 0,2-0,8 mm consente inoltre di preservare la struttura di base della parte metallica. Tuttavia, molto dipende dall'organizzazione del processo in cui viene eseguita la nitrurazione di acciaio e altre leghe. Quindi, rispetto alla lega, l'uso del trattamento con azoto è meno costoso e può essere fatto anche a casa.
Svantaggi della nitrurazione
Il metodo è focalizzato sull'affinamento esterno delle superfici metalliche, che causa una limitazione in termini di indicatori protettivi. A differenza del trattamento al carbonio, ad esempio, la nitrurazione non può correggere la struttura interna del pezzo per alleviare lo stress. Un altro svantaggio è il rischio di un impatto negativo anche sulle proprietà protettive esterne di un tale prodotto. Da un lato, il processo di nitrurazione dell'acciaio può migliorare la resistenza alla corrosione eprotezione dall'umidità, ma d' altra parte, ridurrà anche al minimo la densità della struttura e, di conseguenza, influirà sulle proprietà di resistenza.
Conclusione
Le tecnologie di lavorazione dei metalli implicano un'ampia gamma di metodi di azione meccanica e chimica. Alcuni di essi sono tipici e sono calcolati per la dotazione standardizzata di grezzi con metodi tecnici e fisici specifici. Altri si concentrano sulla raffinatezza specializzata. Il secondo gruppo comprende la nitrurazione dell'acciaio, che consente la possibilità di un affinamento quasi puntuale della superficie esterna del pezzo. Questo metodo di modifica consente di formare contemporaneamente una barriera contro l'influenza negativa esterna, ma allo stesso tempo di non modificare la base del materiale. In pratica, le parti e le strutture che vengono utilizzate nell'edilizia, nell'ingegneria meccanica e nella costruzione di strumenti sono soggette a tali operazioni. Ciò è particolarmente vero per i materiali inizialmente soggetti a carichi elevati. Tuttavia, ci sono anche indicatori di forza che non possono essere raggiunti attraverso la nitrurazione. In questi casi, viene utilizzata la lega con un'elaborazione profonda a pieno formato della struttura del materiale. Ma ha anche i suoi svantaggi sotto forma di impurità tecniche dannose.
