Kostir og gallar við tómarúmnítrunarofni og venjulegum nítrunarofni

1, Aðferðir til að ná fram nítrering
1. Gasnítrering
Gasnítrun felur í sér að setja vinnustykkið í lokað rými, setja inn ammoníakgas og hita það upp í 500-580 gráður í nokkrar klukkustundir upp í tugi klukkustunda. Niðurbrotshvörf ammoníakgas yfir 400 gráður mun eiga sér stað sem hér segir: 2NH3 - → 3H2 plús 2 [N], sem leiðir til mikils fjölda virkra köfnunarefnisatóma í ofninum. Virku köfnunarefnisatómin [N] frásogast af stályfirborðinu og dreifast innvortis og mynda nítríðlag.
Nitrunarhitastigið til að bæta hörku og slitþol er venjulega 500 til 520 gráður. Dvalartíminn fer eftir nauðsynlegri þykkt nítraðlagsins og er almennt reiknaður 0,01 mm/klst. Þess vegna er tíminn sem þarf til að fá þykkt upp á 0.25-0.65 mm um 20-60klst. Aukning nítrunarhitastigs getur flýtt fyrir nítrunarferlinu, en það mun valda því að nítríð safnast fyrir og grófst og dregur þannig úr hörku yfirborðslags hlutans.
Til að nítrið sé til að bæta hörku og slitþol þarf að nota álstál sem inniheldur þætti eins og Mo, A og V, eins og 38CrMoAlA, 38CrMoAA, osfrv. Eftir nítríð innihalda þessi stál ýmis álnítríð í nítruðu laginu, svo sem AlN, CrN, MoN, VN, o.s.frv. Þessi nítríð hafa mikla hörku og stöðugleika og dreifist jafnt í stálinu, sem gerir það að verkum að nítrað lag stálsins hefur mikla hörku og stöðugleika. hár hörku og slitþol. Cr getur einnig bætt herðni stáls, þannig að stórir hlutar geta fengið einsleita vélræna eiginleika við slökkvun og herðingu fyrir nítrun. Mo getur einnig betrumbætt korn og dregið úr annarri gerð skapbrots úr stáli. Ef venjulegt kolefnisstál er notað til að mynda hreint járnnítríð í nítruðu laginu, þegar það er hitað upp í hærra hitastig, er auðvelt að sundrast, sameinast og gróft, og getur ekki fengið mikla hörku og mikla slitþol.
Tæringarþolið nítrunarhitastig er yfirleitt á milli 600 og 700 gráður, niðurbrotshraðinn er á bilinu 40 til 70 prósent, dvalartíminn er á bilinu 15 mínútur til 4 klukkustundir og dýptin er yfirleitt ekki fara yfir 0,05m. Fyrir tæringarþolið nítrunarstál er hægt að nota hvaða stáltegund sem er og hægt er að ná góðum árangri.
2. Jónanítrering
Ion nitriding, einnig þekkt sem glóðjón nitriding, er hitameðhöndlunarferli sem hefur kosti stuttrar framleiðslulotu, mikillar yfirborðshörku hluta og getu til að stjórna stökkleika nítruðu lagsins. Þess vegna hefur innlend þróun verið hröð á undanförnum árum og notkunarsviðið er mjög breitt.
Grundvallarreglan um glóðjóna nitriring:
Glow ion nitriding er ferlið við að setja hluta í lofttæmishólf fyrir jón nitriding. Nítruðu hlutarnir eru tengdir bakskautinu (neikvæð rafskaut) háspennu DC aflgjafa og ofnskelin er tengd við rafskaut (jákvæð rafskaut) háspennu DC aflgjafa. Þegar ammoníak er hlaðið í lofttæmisílátið, en þrýstingurinn í ílátinu helst á milli 200-1000PA. Þegar jafnstraumspenna upp á 800-1000V er beitt á milli bakskautsins og rafskautsins verður ammoníakgasið jónað. Eftir jónun myndar framleiðsla á jákvætt hlaðnum köfnunarefniskatjónum [N plús ] og neikvætt hlaðnum anjónum [N -] plasmasvæði. Í plasmasvæðinu þjóta jákvæðu jónir köfnunarefnis hratt í átt að bakskautinu undir hröðun háspennu rafsviðs, sprengja yfirborð hlutanna sem á að nítríða og breyta hreyfiorku í varmaorku. Einnig, þegar köfnunarefnisjónunum er breytt í köfnunarefnisatóm gefa þær frá sér mikið magn af varmaorku og gefa frá sér skært fjólublátt ljós. Að auki, þegar spennan lækkar nálægt vinnustykkinu, mynda þau einnig hita, sem hitar hlutana upp í nauðsynlegan nítrunarhita.
Við þetta hitastig bregðast köfnunarefnisjónir efnafræðilega við málmyfirborð hlutans og köfnunarefnisatóm smjúga inn í yfirborð hlutans og dreifast inn í það og mynda nítríðlag.
Eiginleikar glójónnitrunar:
(1) Yfirborðshitunarhraði er hratt, sem getur stytt upphitunar- og kælitímann í 1/10 til 1/12. Að auki eru restin af hlutunum í lágu hitastigi (um það bil 100 gráður) að undanskildum yfirborðshitun meðhöndlunarinnar, sem sparar ekki aðeins hitaorku heldur dregur einnig úr aflögun hlutanna.
(2) Dreifingarferlið er hratt. Vegna virkni háspennu rafsviðs, vegna þess að hreyfihraði nítrunaratóma er margfalt hraðari en gasnítrunar, er íferðarhraði hraðari og tekur venjulega aðeins 3-10 klukkustundir.
(3) Nítruðu lagið hefur góða seigleika, mikla þreytuþol og mikla slitþol, og nítruðu lagið er brothætt og hvítt ε Fasanum (Fe2N) er stjórnað á bilinu 0 til 0. 2 mm og útilokar þar með malaferli nítraðra hluta.
Yfirborðshörku er allt að HV900 (HRC64) og hægt er að stjórna dýpt nítrunarlagsins á milli 0,09-0,87 mm.
3. Fljótandi nítrering
Fljótandi nitriding er tiltölulega nýtt efnafræðilegt hitameðhöndlunarferli, með hitastig sem fer ekki yfir 570 gráður og stuttan vinnslutíma sem er aðeins 1-3 klukkustundir; Og ekki nota sérstakt stál. Prófið sýnir að slitþolsgeta 40Cr eftir fljótandi nítrunarmeðferð er 50 prósent hærri en eftir almenna slökkvun og temprun; Slitþol steypujárns eftir fljótandi nítrunarmeðferð er bætt enn meira. Ekki nóg með það, æfingin hefur sannað að hlutar sem eru meðhöndlaðir með fljótandi nítrunarmeðferð hafa bætt þreytuþol þeirra og tæringarþol í mismiklum mæli; Eftir fljótandi nítrunarmeðferð getur endingartími háhraða stálskurðarverkfæra almennt aukist um 20-200 prósent; Eftir fljótandi nítrunarmeðferð er hægt að auka endingartíma 3Cr2W8V deyjasteypumótsins um 3-5 sinnum. Fljótandi nítrað yfirborðslagið er hart en ekki brothætt og hefur ákveðna seigleika sem er ekki viðkvæmt fyrir flögnun.
Hins vegar hefur fljótandi nítrun einnig ókosti: til dæmis er þykkt nítríð járnsambandslagsins í nítruðu yfirborðslagi þess tiltölulega þunn, aðeins 0.01-0.02 mm. Sýaníðsölt eru almennt notuð sem hráefni fyrir fljótandi nítrering erlendis, en óeitruð hráefni hafa verið notuð til fljótandi nítrunar í Kína. Formúlan fyrir óeitruð fljótandi nítrering í Kína er: þvagefni 40 prósent, natríumkarbónat 30 prósent, kalíumklóríð 20 prósent og kalíumhýdroxíð 10 prósent (bræðslumark blandaðs salts er um 340 gráður). Þrátt fyrir að fljótandi nítrering hafi marga kosti, vegna eiturhrifa saltupplausnarviðbragða, hefur það áhrif á heilsu rekstraraðila og úrgangssalt er ekki auðvelt að meðhöndla. Fyrir vikið er notkun í auknum mæli takmörkuð.
Kostnaðargreining á ýmsum nítrunaraðferðum
1. Gasnítrunarofninn hefur flókna uppbyggingu, aðeins hærra verð og er örlítið erfitt í notkun. Hins vegar eru nítrunargæði góð og það getur náð djúpu kolefnislagi og mikilli hörku, en það þarf langan tíma og magn ammoníakgas sem notað er er einnig mikið
2. Framleiðslu- og framleiðsluferliskröfur jónanítrunarofns eru mjög miklar, efnin sem notuð eru eru líka mjög stórkostleg og rafstýringartækniinnihaldið er mjög hátt