Pomysły biznesowe 

Azotowanie plazmowe jonowe (IPA). Azotowanie jonowe części wykonanych ze stali austenitycznych Pasty ochronne przed azotowaniem jonowo-plazmowym

AZOTOWANIE JONOWE PLAZMOWE JAKO JEDNA Z NOWOCZESNYCH METOD HARTOWANIA POWIERZCHNIOWEGO MATERIAŁÓW

, , studenci;

, sztuka. nauczyciel

Poprawa jakości metalu i jego właściwości mechaniczne– to główny sposób na zwiększenie trwałości części i jedno z głównych źródeł oszczędności stali i stopów. Jakość i trwałość wyrobów podnoszona jest poprzez racjonalny dobór materiałów i metod hartowania, przy jednoczesnym osiągnięciu wysokiej efektywności technicznej i ekonomicznej. Istnieje wiele różnych metod utwardzania powierzchniowego - hartowanie prądami o wysokiej częstotliwości, odkształcenie plastyczne, obróbka chemiczno-termiczna (CHT), obróbka laserowa i jonowo-plazmowa.

Tradycyjnie stosowany w przemyśle proces azotowania gazowego, jako jeden z rodzajów obróbki chemicznej, jest procesem dyfuzyjnego nasycania azotem warstwy wierzchniej stali. Azotowanie można z powodzeniem stosować w celu zwiększenia odporności na zużycie, twardości, wytrzymałości zmęczeniowej, odporności na korozję i kawitację różnych materiałów (stale konstrukcyjne, stale i stopy żaroodporne, stale niemagnetyczne itp.) Posiada szereg niezaprzeczalnych właściwości zalety, takie jak: względna prostota procesu, możliwość zastosowania uniwersalnego sprzętu i urządzeń do układania części, możliwość azotowania części o dowolnej wielkości i kształcie. Jednocześnie azotowanie gazowe ma również szereg wad: długi czas trwania procesu (20-30 godzin) nawet przy azotowaniu do małych grubości warstw (0,2-0,3 mm); proces jest trudny do zautomatyzowania; miejscowe zabezpieczenie powierzchni niepoddawanych azotowaniu jest trudne; nakładanie różnych powłok galwanicznych (miedziowanie, cynowanie, niklowanie itp.) wymaga organizacji specjalnej produkcji.

Jednym z obszarów intensyfikacji produkcji jest opracowywanie i wdrażanie przedsiębiorstw przemysłowych nowe obiecujące procesy i technologie, które poprawiają jakość produktów, obniżają koszty pracy przy ich produkcji, zwiększają wydajność pracy oraz poprawiają warunki sanitarne i higieniczne w produkcji.

Taką postępową technologią jest azotowanie plazmowe jonowe (IPA) – rodzaj obróbki chemiczno-termicznej części maszyn, narzędzi, urządzeń do tłoczenia i odlewania, zapewniający nasycenie dyfuzyjne warstwy wierzchniej stali i żeliwa azotem (azotem i węglem) w plazma azotowo-wodorowa w temp
400-600°С, tytan i stopy tytanu w temperaturze 800-950°С w plazmie zawierającej azot. Proces ten jest obecnie powszechny we wszystkich krajach rozwiniętych gospodarczo: USA, Niemczech, Szwajcarii, Japonii, Anglii, Francji.

W wielu przypadkach azotowanie jonowe jest bardziej odpowiednie niż azotowanie gazowe. Do zalet IPA w plazmie wyładowań jarzeniowych zalicza się: możliwość kontrolowania procesu nasycania, co zapewnia otrzymanie wysokiej jakości powłoki o zadanym składzie fazowym i strukturze; zapewnienie absolutnie identycznej aktywności ośrodka gazowego na całej powierzchni części objętej wyładowaniem jarzeniowym, co ostatecznie zapewnia wytworzenie warstwy azotowanej o jednakowej grubości; zmniejszenie pracochłonności miejscowej ochrony powierzchni niepoddawanych azotowaniu, która odbywa się za pomocą metalowych ekranów; gwałtowne skrócenie czasu azotowania części (2-2,5 razy); redukcja deformacji części. Zastosowanie IPA zamiast nawęglania, azotonawęglania, azotowania gazowego lub ciekłego, hartowania objętościowego lub wysokiej częstotliwości pozwala zaoszczędzić środki trwałe i przestrzeń produkcyjną, redukując koszty maszyn i koszty transportu, zmniejszyć zużycie energii elektrycznej i aktywnych mediów gazowych.

Istota procesu azotowania jonowego jest następująca. W zamkniętej, próżniowej przestrzeni pomiędzy częścią (katodą) a obudową pieca (anodą) wzbudzane jest wyładowanie jarzeniowe. Azotowanie przeprowadza się za pomocą anomalnego wyładowania jarzeniowego, przy wysokim napięciu rzędu W. Nowoczesne instalacje zapewniają stabilność wyładowania jarzeniowego na granicy jego przejścia do normalnego i łukowego. Zasada działania urządzeń do gaszenia łuku polega na krótkotrwałym wyłączeniu instalacji w momencie zapłonu łuku galwanicznego.

Azotowanie zwiększa odporność korozyjną części wykonanych ze stali węglowych i niskostopowych. Części azotowane w celu zwiększenia wytrzymałości powierzchniowej i odporności na zużycie jednocześnie uzyskują właściwości chroniące przed korozją w parze, wodzie wodociągowej, roztworach alkalicznych, ropie naftowej, benzynie i zanieczyszczonej atmosferze. Azotowanie jonowe znacznie zwiększa twardość części, co wynika z silnie rozproszonego wytrącania azotków, których ilość i rozproszenie wpływa na uzyskiwaną twardość. Azotowanie zwiększa granicę zmęczenia. Wyjaśnia się to po pierwsze wzrostem wytrzymałości powierzchni, a po drugie występowaniem w niej szczątkowych naprężeń ściskających.

Zalety azotowania jonowego są najpełniej realizowane w produkcji wielkoseryjnej i masowej, podczas wzmacniania dużych partii podobnych części. Zmieniając skład gazu, ciśnienie, temperaturę i czas przetrzymywania, można uzyskać warstwy o zadanej strukturze i składzie fazowym. Zastosowanie azotowania jonowego daje efekty techniczne, ekonomiczne i społeczne.

Azotowanie plazmowe jonowe (IPA) to nowoczesna metoda wzmacniająca, chemiczno-termiczna obróbka wyrobów z żeliwa, stali węglowych, stopowych i narzędziowych, stopów tytanu, ceramiki metalowej i materiałów proszkowych. Wysoką skuteczność technologii uzyskuje się poprzez zastosowanie różnych mediów gazowych, które wpływają na powstawanie warstwy dyfuzyjnej o różnym składzie, w zależności od specyficznych wymagań co do jej głębokości i twardości powierzchni.

Azotowanie metodą jonowo-plazmową ma zastosowanie przy obróbce obciążonych części pracujących w środowiskach agresywnych, narażonych na tarcie i korozję chemiczną, dlatego jest szeroko stosowane w przemyśle maszynowym, m.in. w budowie obrabiarek, motoryzacyjnym i przemysł lotniczy, a także w sektorach naftowo-gazowym, paliwowo-energetycznym i wydobywczym, produkcja narzędzi i produkcja wysoce precyzyjna.

W procesie obróbki powierzchni metodą azotowania jonowego poprawiane są właściwości powierzchniowe metali oraz niezawodność eksploatacyjna krytycznych części maszyn, silników, obrabiarek, hydrauliki, mechaniki precyzyjnej i innych produktów: wytrzymałość zmęczeniowa i kontaktowa, twardość powierzchni i odporność na działanie zwiększone pękanie, odporność na zużycie i rozdarcie, odporność na ciepło i korozję.

Zalety azotowania plazmowego jonowego

Technologia IPA ma wiele niezaprzeczalnych zalet, z których główną jest stabilna jakość przetwarzania przy minimalnych różnicach właściwości. Kontrolowany proces nasycania i ogrzewania gazem dyfuzyjnym zapewnia uzyskanie jednolitej powłoki o wysokiej jakości, o zadanym składzie fazowym i strukturze.

  • Wysoka twardość powierzchniowa części azotowanych.
  • Brak deformacji części po obróbce i wysoka czystość powierzchnie.
  • Skrócenie czasu obróbki stali o 3-5 razy, stopów tytanu o 5-10.
  • Zwiększenie żywotności azotowanej powierzchni 2-5 razy.
  • Możliwość obróbki otworów nieprzelotowych i przelotowych.

Reżim niskotemperaturowy eliminuje przekształcenia strukturalne stali, zmniejsza prawdopodobieństwo awarii i uszkodzeń zmęczeniowych oraz umożliwia chłodzenie z dowolną prędkością bez ryzyka powstania martenzytu. Obróbka w temperaturach poniżej 500°C jest szczególnie skuteczna przy wzmacnianiu wyrobów wykonanych ze stali stopowych narzędziowych, szybkotnących i maraging: ich właściwości użytkowe rosną bez zmiany twardości rdzenia (55-60 HRC).

Przyjazna dla środowiska metoda azotowania plazmowego jonowego zapobiega wyginaniu się i odkształcaniu części przy zachowaniu pierwotnej chropowatości powierzchni w granicach Ra=0,63...1,2 mikrona - dlatego technologia IPA jest skuteczna jako obróbka wykańczająca.

Proces technologii

Instalacje do IPA pracują w atmosferze rozrzedzonej przy ciśnieniu 0,5-10 mbar. Do komory doprowadzana jest zjonizowana mieszanina gazów, która działa na zasadzie układu katoda-anoda. Pomiędzy obrabianym przedmiotem a ściankami komory próżniowej powstaje wyładowanie impulsowe. Powstały pod jego wpływem ośrodek aktywny składający się z naładowanych jonów, atomów i cząsteczek tworzy na powierzchni produktu warstwę azotowaną.

Skład ośrodka nasycającego, temperatura i czas trwania procesu wpływają na głębokość wnikania azotków, powodując znaczny wzrost twardości wierzchniej warstwy wyrobów.

Azotowanie jonowe części

Azotowanie jonowe znajduje szerokie zastosowanie do utwardzania części maszyn, narzędzi roboczych i urządzeń technologicznych o nieograniczonych rozmiarach i kształtach: wieńców zębatych, wałów korbowych i wałków rozrządu, przekładni stożkowych i walcowych, wytłaczarek, sprzęgieł o skomplikowanych konfiguracjach geometrycznych, śrub, narzędzi skrawających i wiertniczych, trzpieni, matryce i stemple do tłoczenia, formy.

W przypadku wielu produktów (przekładnie o dużej średnicy do pojazdów ciężarowych, koparek itp.) IPA jest jedynym sposobem na uzyskanie produkt końcowy z minimalnym procentem wad.

Właściwości wyrobów po hartowaniu metodą IPA

Hartowanie kół zębatych metodą azotowania jonowego zwiększa granicę wytrzymałości zębów w próbach zmęczeniowych zginania do 930 MPa, znacznie obniża charakterystykę hałasową obrabiarek i zwiększa ich konkurencyjność na rynku.

Technologia azotowania plazmowego jonowego jest szeroko stosowana do utwardzania warstwy wierzchniej form stosowanych przy formowaniu wtryskowym: warstwa azotowana zapobiega przywieraniu metalu w strefie podawania strumienia cieczy, a proces napełniania form staje się mniej turbulentny, co zwiększa żywotność form i zapewnia wysoka jakość odlewy

Azotowanie plazmowe jonowe zwiększa odporność na zużycie narzędzi tłoczących i skrawających wykonanych ze stali R6M5, R18, R6M5K5, R12F4K5 i innych ponad 4-krotnie, przy jednoczesnym zwiększeniu warunków skrawania. Azotowana powierzchnia narzędzia, dzięki obniżonemu współczynnikowi tarcia, zapewnia łatwiejsze usuwanie wiórów, a także zapobiega przyklejaniu się wiórów do krawędzi skrawających, co pozwala na zwiększenie posuwu i prędkości skrawania.

Firma Ionmet świadczy usługi w zakresie utwardzania powierzchniowego materiałów konstrukcyjnych różne rodzaje części i narzędzia metodą azotowania plazmowego jonowego – odpowiednio dobrany tryb pozwoli na osiągnięcie wymaganych wyników wskaźniki techniczne twardość i głębokość warstwy azotowanej zapewnią wysoką właściwości konsumenckie produkty.

  • Wzmacnianie warstwy wierzchniej przekładni drobno- i grubomodułowych, wałów korbowych i wałków rozrządu, prowadnic, tulei, tulei, śrub, cylindrów, form, osi itp.
  • Zwiększona odporność na obciążenia cykliczne i pulsacyjne wałów korbowych i wałków rozrządu, popychaczy, zaworów, przekładni itp.
  • Zwiększenie odporności na zużycie i korozję, zmniejszenie przyczepności metalu podczas odlewania form, matryc prasowych i młotkowych, stempli do głębokiego tłoczenia, matryc.

Proces azotowania odbywa się w nowoczesnych zautomatyzowanych instalacjach:

  • stół Ø 500 mm, wysokość 480 mm;
  • Stół Ø 1000 mm, wysokość 1400 mm.

Pełną ofertę produktów do obróbki hartowniczej, a także możliwość azotowania dużych części o złożonej geometrii mogą Państwo sprawdzić u specjalistów firmy Ionmet. Do ustalenia Specyfikacja techniczna azotowanie i podejmij współpracę, prześlij nam rysunek, podaj gatunek stali i przybliżoną technologię wykonania części.

Azotowanie plazmowe jonowe (IPA) to metoda chemiczno-termicznej obróbki wyrobów stalowych i żeliwnych o dużych możliwościach technologicznych, która pozwala na uzyskanie warstw dyfuzyjnych o pożądanym składzie przy zastosowaniu różnych mediów gazowych, tj. Proces nasycania dyfuzyjnego można kontrolować i optymalizować w zależności od konkretnych wymagań dotyczących głębokości warstwy i twardości powierzchni. azotowanie plazmowe stopowe o mikrotwardości

Zakres temperatur azotowania jonowego jest szerszy niż azotowania gazowego i mieści się w przedziale 400-600 0 C. Obróbka w temperaturach poniżej 500 0 C jest szczególnie skuteczna przy wzmacnianiu wyrobów wykonanych ze stali stopowych narzędziowych do obróbki na zimno, z dużymi prędkościami i stali maraging, ponieważ ich właściwości użytkowe ulegają znacznemu zwiększeniu przy zachowaniu twardości rdzenia na poziomie 55-60 HRC.

Części i narzędzia z niemal wszystkich gałęzi przemysłu poddawane są obróbce hartowniczej metodą IPA (rys. 1).

Ryż. 1.

W wyniku IPA można poprawić następujące właściwości produktu: odporność na zużycie, wytrzymałość zmęczeniową, właściwości przeciwzatarciowe, odporność na ciepło i odporność na korozję.

W porównaniu z powszechnie stosowanymi metodami wzmacniania chemiczno-termicznej obróbki części stalowych, takimi jak nawęglanie, azotonawęglanie, cyjankowanie i azotowanie gazowe w piecach, metoda IPA ma następujące główne zalety:

  • · wyższa twardość powierzchniowa części azotowanych;
  • · brak deformacji części po obróbce i wysoka czystość powierzchni;
  • · zwiększenie granicy wytrzymałości i zwiększenie odporności na zużycie obrabianych części;
  • · niższa temperatura obróbki, dzięki której w stali nie zachodzą przekształcenia strukturalne;
  • · możliwość obróbki otworów nieprzelotowych i przelotowych;
  • · utrzymanie twardości warstwy azotowanej po nagrzaniu do 600-650 C;
  • · możliwość uzyskania warstw o ​​zadanym składzie;
  • · możliwość obróbki produktów o dowolnych rozmiarach i kształtach;
  • · Bez zanieczyszczeń środowisko;
  • · doskonalenie standardów produkcji;
  • · Kilkukrotna redukcja kosztów przetwarzania.

Zalety IPA przejawiają się także w znaczącym obniżeniu podstawowych kosztów produkcji.

Przykładowo, w porównaniu do azotowania gazowego w piecach, IPA zapewnia:

  • · skrócenie czasu przetwarzania 2-5 razy, zarówno poprzez skrócenie czasu nagrzewania i chłodzenia wsadu, jak i poprzez skrócenie czasu przetrzymywania izotermicznego;
  • · zmniejszenie kruchości warstwy wzmocnionej;
  • · zmniejszenie zużycia gazów roboczych 20-100-krotne;
  • · zmniejszenie zużycia energii o 1,5-3 razy;
  • · wyłączenie operacji depasywacji;
  • · redukcja odkształceń w celu wyeliminowania szlifowania wykańczającego;
  • · prostota i niezawodność zabezpieczenia ekranu przed azotowaniem powierzchni niehartowanych;
  • · poprawa warunków sanitarno-higienicznych produkcji;
  • · pełna zgodność z technologią dla wszystkich nowoczesne wymagania na temat ochrony środowiska.

W porównaniu do hartowania Przetwarzanie IPA pozwala:

  • · wyeliminować deformacje;
  • · zwiększyć żywotność azotowanej powierzchni 2-5 razy.

Zastosowanie IPA zamiast nawęglania, azotonawęglania, azotowania gazowego lub ciekłego, hartowania wolumetrycznego lub wysokiej częstotliwości pozwala zaoszczędzić środki trwałe i przestrzeń produkcyjną, obniżyć koszty obrabiarek i transportu oraz zmniejszyć zużycie energii elektrycznej i aktywnych mediów gazowych.

Zasada działania IPA polega na tym, że w wyładowanym (p = 200-1000 Pa) środowisku gazowym zawierającym azot pomiędzy katodą - częściami - a anodą - ściankami komory próżniowej - wzbudzane jest anomalne wyładowanie jarzeniowe, tworząc ośrodek aktywny (jony, atomy, cząsteczki wzbudzone), zapewniający utworzenie warstwy azotowanej składającej się z zewnętrznej strefy azotkowej i znajdującej się pod nią strefy dyfuzyjnej.

Czynnikami technologicznymi wpływającymi na efektywność azotowania jonowego są temperatura procesu, czas nasycenia, ciśnienie, skład i natężenie przepływu roboczej mieszaniny gazów.

Temperatura procesu, powierzchnia wsadu biorącego udział w wymianie ciepła oraz efektywność wymiany ciepła ze ścianą (liczba ekranów) określają moc niezbędną do utrzymania wyładowania i zapewnienia pożądanej temperatury produktów. Dobór temperatury zależy od stopnia stopowania stali azotowanej pierwiastkami azotkującymi: im wyższy stopień stopowania, tym wyższa temperatura.

Temperatura obróbki musi być co najmniej 10-20 0 C niższa od temperatury odpuszczania.

Czas trwania procesu i temperatura nasycenie określa głębokość warstwy, rozkład twardości na głębokości i grubość strefy azotku.

Skład ośrodka nasycającego zależy od stopnia stopowania obrabianej stali oraz wymagań dotyczących twardości i głębokości warstwy azotowanej.

Ciśnienie procesowe powinien być taki, aby wyładowanie ściśle „dopasowało się” do powierzchni wyrobów i uzyskało jednolitą warstwę azotowaną. Należy jednak pamiętać, że wyładowanie na wszystkich etapach procesu musi mieć charakter anomalny, tj. powierzchnia wszystkich części ładunku musi być całkowicie pokryta jarzeniem, a gęstość prądu rozładowania musi być większa od gęstości normalnej dla przy danym ciśnieniu, biorąc pod uwagę efekt ogrzewania gazu w obszarze katody wyładowania.

Wraz z pojawieniem się instalacji IPA nowej generacji, w których jako czynnik roboczy wykorzystuje się mieszaniny wodoru, azotu i argonu o kontrolowanym składzie oraz plazmę „pulsującą”, a nie prąd stały, możliwości produkcyjne procesu azotowania jonowego znacznie wzrosły.

Zastosowanie kombinowanego ogrzewania („gorące” ścianki komory) lub zwiększonej ochrony termicznej (potrójna osłona termiczna) wraz z możliwością samodzielnej regulacji składu gazu i ciśnienia w komorze pozwala podczas obróbki narzędzi skrawających uniknąć przegrzania cienkich krawędzie tnące podczas nagrzewania wsadu oraz dokładną regulację czasu nasycenia i odpowiednio głębokości warstwy, ponieważ Produkty można podgrzewać w środowisku wolnym od azotu, np. w mieszaninie Ar+H2.

Skuteczna izolacja termiczna w komorze roboczej (potrójna osłona termiczna) pozwala na obróbkę produktów przy niskim jednostkowym zużyciu energii, co pozwala na zminimalizowanie różnic temperatur wewnątrz klatki podczas przetwarzania. Świadczy o tym rozkład mikrotwardości na głębokości warstwy azotowanej dla próbek znajdujących się w różnych miejscach wsadu (rys. 2).


Ryż. 2.

a, c - przekładnia o masie 10,1 kg, 51 szt., st - 40X, moduł 4,5, ekspozycja 16 godzin, T = 530 0 C;

b, d - przekładnia o masie 45 kg, 11 szt., st - 38HN3MFA, moduł 3,25 (pierścień zewnętrzny) i 7 mm (pierścień wewnętrzny), czas ekspozycji 16 godzin, T = 555 0 C.

Azotowanie jonowe jest skuteczną metodą wzmacniania obróbki części wykonanych z stale konstrukcyjne stopowe: koła zębate, koła koronowe, koła zębate z wałem, wały, koła zębate czołowe, stożkowe i walcowe, sprzęgła, koła zębate z wałem o złożonej konfiguracji geometrycznej itp.

Cementowanie, azotonawęglanie i hartowanie wysoką częstotliwością mają swoje uzasadnienie w produkcji części mocno obciążonych (przekładnie, osie, wały itp.) o małej i średniej precyzji, które nie wymagają późniejszego szlifowania.

Tego rodzaju obróbka cieplna nie jest ekonomicznie wykonalna przy produkcji precyzyjnych części o średnim i niskim obciążeniu, ponieważ Przy tej obróbce obserwuje się znaczne wypaczenie i wymagane jest późniejsze szlifowanie. Odpowiednio, podczas szlifowania konieczne jest usunięcie znacznej grubości utwardzonej warstwy.

IPA pozwala znacząco ograniczyć wypaczenia i deformacje części przy zachowaniu chropowatości powierzchni w zakresie Ra = 0,63...1,2 mikrona, co w zdecydowanej większości przypadków pozwala na zastosowanie IPA jako obróbki wykańczającej.

W odniesieniu do przemysłu obrabiarkowego azotowanie jonowe kół zębatych znacząco obniża charakterystykę hałasową obrabiarek, zwiększając tym samym ich konkurencyjność na rynku.

IPA jest najskuteczniejsza przy obróbce wielkogabarytowych części tego samego typu: koła zębate, wały, osie, wały zębate, koła zębate wałowo-zębate itp. Koła zębate poddane azotowaniu plazmowemu charakteryzują się lepszą stabilnością wymiarową w porównaniu do przekładni cementowanych i mogą być stosowane bez dodatkowych przetwarzanie. Jednocześnie nośność powierzchni bocznej i wytrzymałość podstawy zęba, uzyskana za pomocą azotowania plazmowego, odpowiadają przekładniom cementowym (tab. 1).

Tabela 1. Charakterystyka wytrzymałości zmęczeniowej stali w zależności od metod hartowania przekładni

Przy wzmacnianiu metodą azotowania jonowego części wykonanych ze stali nawęglanych, nisko i średniostopowych (18KhGT, 20KhNZA, 20KhGNM, 25KhGT, 40Kh, 40KhN, 40KhFA itp.) należy w pierwszej kolejności udoskonalić odkuwki - objętościowo hartowanie i odpuszczanie do twardości 241-285 HB (dla niektórych stali - 269-302 HB), następnie obróbka mechaniczna i na koniec azotowanie jonowe. Aby zapewnić minimalne odkształcenie wyrobów przed azotowaniem w celu odciążenia, zaleca się prowadzenie wyżarzania w atmosferze gazu ochronnego, a temperatura wyżarzania powinna być wyższa od temperatury azotowania. Wyżarzanie należy przeprowadzić przed precyzyjnym obróbka.

Głębokość warstwy azotowanej utworzonej na tych wyrobach wykonanych ze stali 40Kh, 18KhGT, 25KhGT, 20Kh2N4A itp. wynosi 0,3-0,5 mm przy twardości 500-800 HV w zależności od gatunku stali (rysunek 3).

W przypadku przekładni pracujących pod większymi obciążeniami warstwa azotku powinna wynosić 0,6-0,8 mm z cienką strefą azotku lub w ogóle nie mieć strefy azotku.

Ryż. 3.

Optymalizacja właściwości warstwy hartowanej wynika z połączenia właściwości materiału bazowego (twardości rdzenia) i parametrów warstwy azotowanej. Charakter obciążenia determinuje głębokość warstwy dyfuzyjnej, rodzaj i grubość warstwy azotku:

  • · nosić - „- lub - warstwę;
  • · obciążenie dynamiczne – ograniczona grubość warstwy azotku lub brak warstwy azotku;
  • · korozja - warstwa.

Niezależna kontrola natężenia przepływu każdego składnika mieszaniny gazowej, ciśnienia w komorze roboczej oraz zmiany temperatury procesu pozwala na formowanie warstw o ​​różnej głębokości i twardości (rys. 4), zapewniając w ten sposób stabilną jakość obróbki przy minimalnych różnice właściwości w zależności od części i ładunku (ryc. 5).

Ryż. 4.

  • 1, 3, 5 -proces jednoetapowy;
  • 2,4 - proces dwuetapowy w zależności od zawartości N 2 w mieszaninie roboczej
  • 1,2 - T=530 0 C, t=16 godzin; 3 - T=560 0 C, t=16 godzin;
  • 4 - T=555 0 C, t=15 godzin, 5 - T=460 0 C, t = 16 godzin

Ryż. 5.

Azotowanie jonowe jest powszechnie znane jako jedno z nich skuteczne metody zwiększenie odporności na zużycie narzędzi skrawających wykonanych z stale szybkotnące marki R6M5, R18, R6M5K5, R12F4K5 itp.

Azotowanie zwiększa odporność narzędzia na zużycie i jego odporność cieplną. Azotowana powierzchnia narzędzia, posiadająca obniżony współczynnik tarcia i ulepszone właściwości przeciwcierne, zapewnia łatwiejsze usuwanie wiórów, a także zapobiega przyklejaniu się wiórów do krawędzi skrawających i powstawaniu kraterów ściernych, co pozwala zwiększyć prędkość posuwu i cięcia.

Optymalną strukturą azotowanej stali szybkotnącej jest martenzyt wysokoazotowy, który nie zawiera nadmiaru azotków. Strukturę tę zapewnia nasycanie powierzchni narzędzia azotem o temperaturze 480-520 0 C podczas krótkotrwałego azotowania (do 1 godziny). W tym przypadku tworzy się wzmocniona warstwa o głębokości 20-40 mikronów o mikrotwardości powierzchni 1000-1200 HV0,5 przy twardości rdzenia 800-900 HV (ryc. 6), a trwałość narzędzia po azotowanie jonowe wzrasta 2-8 razy w zależności od rodzaju i rodzaju przetwarzanego materiału.

Ryż. 6.

Główną zaletą azotowania jonowego narzędzia jest możliwość otrzymania na powierzchni jedynie warstwy utwardzanej dyfuzyjnie, czyli warstwy z jednofazowym azotkiem Fe 4 N („faza”), w przeciwieństwie do klasycznego azotowania gazowego w amoniaku, gdzie warstwa azotku składa się z dwóch faz – „+, co jest źródłem naprężeń wewnętrznych na styku i powoduje kruchość oraz łuszczenie się utwardzonej warstwy podczas pracy.

Azotowanie jonowe jest również jedną z głównych metod zwiększania trwałości narzędzia do tłoczenia i urządzenia do formowania wtryskowego ze stali 5KhNM, 4Kh5MFS, 3Kh2V8, 4Kh5V2FS, 4Kh4VMFS, 38Kh2MYuA, Kh12, Kh12M, Kh12F1.

W wyniku azotowania jonowego można poprawić następujące właściwości wyrobów:

  • · Matryce do tłoczenia na gorąco oraz formy do odlewania metali i stopów - zwiększa odporność na zużycie, zmniejsza zatykanie się metalu.
  • · Formy do wtryskiwania aluminium - warstwa azotowana zapobiega przyklejaniu się metalu w strefie zasilania strumieniem cieczy, a proces napełniania form jest mniej turbulentny, co zwiększa żywotność form, a odlewy charakteryzują się wyższą jakością.

Znacząco poprawia azotowanie jonowe i wydajność narzędzi na zimno (T< 250 0 С) обработки - вытяжка, гибка, штамповка, прессование, резка, чеканка и прошивка.

Podstawowe wymagania zapewniające wysoka wydajność takiego narzędzia – wysoką wytrzymałość na ściskanie, odporność na zużycie i odporność na obciążenia udarowe na zimno – uzyskuje się w wyniku obróbki wzmacniającej metodą azotowania jonowego.

Jeżeli do narzędzia używana jest stal wysokochromowa (12% chromu), to warstwa azotowana powinna być tylko dyfuzyjna, w przypadku stali niskostopowych, to oprócz warstwy dyfuzyjnej powinna znajdować się warstwa g - twarda i plastyczna.

Cechą azotowania jonowego stali wysokochromowych jest to, że dobierając temperaturę procesu, można utrzymać w szerokim zakresie twardość rdzenia wyrobu, określoną po wstępnej obróbce cieplnej (tab. 2).

Aby uzyskać odporną na zużycie warstwę wierzchnią przy zachowaniu lepkiego rdzenia matrycy, należy najpierw przeprowadzić hartowanie i odpuszczanie w celu uzyskania twardości wtórnej, obróbkę wymiarową, a następnie azotowanie jonowe.

Aby wyeliminować lub zminimalizować odkształcenia powstające podczas azotowania jonowego narzędzia do tłoczenia, przed obróbką końcową zaleca się wyżarzanie w atmosferze gazu obojętnego w temperaturze co najmniej 20 C poniżej temperatury odpuszczania.

W razie potrzeby wypolerować azotowane powierzchnie robocze.

Tabela 2. Charakterystyka stali stopowych po azotowaniu jonowo-plazmowym.

gatunek stali

Twardość rdzenia, HRC

Temperatura procesu

Charakterystyka warstw

Typ zalecanej warstwy połączenia

Głębokość, mm

Pow. Telewizor, HV 1

Grubość warstwy łączącej, µm

Stale do pracy na gorąco

Stale do pracy na zimno

Zmieniając skład ośrodka nasycającego, temperaturę procesu i czas jego trwania, można formować warstwy o różnej głębokości i twardości (rys. 7,8).

poncz o wadze 237 kg

forma o wadze 1060 kg.

Ryż. 7. Przykłady obróbki matryc (a, b) i rozkładu mikrotwardości na głębokości warstwy azotowanej (c, d).

Zatem, jak pokazują doświadczenia światowe, zastosowanie technologii azotowania jonowego do obróbki wzmacniającej wyrobów ze stali konstrukcyjnych oraz narzędzi skrawających i tłoczących, technologia ta jest skuteczna i stosunkowo łatwa do wdrożenia, szczególnie przy wykorzystaniu plazmy prądu pulsującego.

Polityka prywatności

Data wejścia w życie: 22 października 2018 r

Ionitech spółka z ograniczoną odpowiedzialnością („nas”, „my” lub „nasz”) obsługuje https://www..

Ta strona informuje Cię o naszych zasadach dotyczących gromadzenia, wykorzystywania i ujawniania danych osobowych podczas korzystania z naszej Usługi oraz o wyborach, które powiązałeś z tymi danymi.

Używamy Twoich danych w celu świadczenia i ulepszania Usługi. Korzystając z Usługi, wyrażasz zgodę na gromadzenie i wykorzystywanie informacji zgodnie z niniejszą polityką. O ile w niniejszej Polityce prywatności nie określono inaczej, terminy użyte w niniejszej Polityce prywatności mają takie samo znaczenie, jak w naszym Regulaminie, dostępnym na stronie https://www.site/

Gromadzenie i wykorzystywanie informacji

Gromadzimy kilka różnych rodzajów informacji do różnych celów, aby świadczyć i ulepszać naszą Usługę.

Rodzaje gromadzonych danych

Dane osobiste

Podczas korzystania z naszej Usługi możemy poprosić Cię o podanie pewnych danych osobowych, które można wykorzystać do skontaktowania się z Tobą lub zidentyfikowania Cię („Dane Osobowe”). Dane osobowe mogą obejmować między innymi:

  • Pliki cookie i dane dotyczące użytkowania

Dane dotyczące użytkowania

Możemy również zbierać informacje o sposobie uzyskiwania dostępu do Usługi i korzystania z niej („Dane o użytkowaniu”). Te Dane o użytkowaniu mogą obejmować informacje takie jak adres protokołu internetowego Twojego komputera (np. adres IP), typ przeglądarki, wersja przeglądarki, strony naszego Serwisu, które odwiedzasz, godzina i data Twojej wizyty, czas spędzony na tych stronach , unikalne identyfikatory urządzeń i inne dane diagnostyczne.

Dane śledzenia i pliki cookie

Używamy plików cookie i podobnych technologii śledzenia do śledzenia aktywności w naszym Serwisie i przechowywania pewnych informacji.

Cookies to pliki zawierające niewielką ilość danych, które mogą zawierać anonimowy unikalny identyfikator. Pliki cookies są wysyłane do Twojej przeglądarki ze strony internetowej i przechowywane na Twoim urządzeniu. Wykorzystywane są również technologie śledzenia, takie jak sygnalizatory, tagi i skrypty do gromadzenia i śledzenia informacji oraz do ulepszania i analizowania naszej Usługi.

Możesz poinstruować swoją przeglądarkę, aby odrzucała wszystkie pliki cookie lub wskazywała, kiedy plik cookie jest wysyłany. Jeśli jednak nie zaakceptujesz plików cookie, możesz nie być w stanie korzystać z niektórych części naszej Usługi.

Przykłady plików cookies, których używamy:

  • Sesyjne pliki cookie. Do obsługi naszej Usługi używamy plików cookie sesji.
  • Preferencyjne pliki cookie. Używamy plików cookie preferencji, aby zapamiętać Twoje preferencje i różne ustawienia.
  • Pliki cookie bezpieczeństwa. Używamy plików cookie zabezpieczających ze względów bezpieczeństwa.

Wykorzystanie Danych

Ionitech spółka z ograniczoną odpowiedzialnością wykorzystuje zebrane dane w różnych celach:

  • Aby świadczyć i utrzymywać Usługę
  • Aby powiadomić Cię o zmianach w naszym Serwisie
  • Aby umożliwić Ci korzystanie z interaktywnych funkcji naszej Usługi, jeśli tak zdecydujesz
  • Aby zapewnić obsługę klienta i wsparcie
  • Aby zapewnić analizę lub cenne informacje, abyśmy mogli ulepszyć Usługę
  • Aby monitorować korzystanie z Usługi
  • Aby wykrywać, zapobiegać i rozwiązywać problemy techniczne

Transfer Danych

Twoje informacje, w tym dane osobowe, mogą być przesyłane i przechowywane na komputerach znajdujących się poza Twoim stanem, prowincją, krajem lub inną jurysdykcją rządową, gdzie przepisy dotyczące ochrony danych mogą różnić się od przepisów obowiązujących w Twojej jurysdykcji.

Jeśli mieszkasz poza Bułgarią i zdecydujesz się przekazać nam informacje, pamiętaj, że przekazujemy dane, w tym dane osobowe, do Bułgarii i tam je przetwarzamy.

Twoja zgoda na niniejszą Politykę prywatności, a następnie przesłanie takich informacji oznacza zgodę na to przeniesienie.

Ionitech spółka z ograniczoną odpowiedzialnością podejmie wszelkie niezbędne kroki, aby zapewnić, że Twoje dane będą traktowane bezpiecznie i zgodnie z niniejszą Polityką prywatności, a żadne przekazanie Twoich danych osobowych do organizacji lub kraju nie będzie miało miejsca, chyba że zostaną zastosowane odpowiednie kontrole, w tym bezpieczeństwo Twoich danych i inne dane osobowe.

Ujawnienie danych

Wymogi prawne

Ionitech spółka z ograniczoną odpowiedzialnością może ujawnić Twoje Dane Osobowe w dobrej wierze, wierząc, że takie działanie jest konieczne, aby:

  • Aby spełnić obowiązek prawny
  • Aby chronić i bronić praw lub własności Ionitech Ltd.
  • Aby zapobiec potencjalnym nadużyciom w związku z Usługą lub je zbadać
  • Aby chronić bezpieczeństwo osobiste użytkowników Serwisu lub społeczeństwa
  • Aby chronić się przed odpowiedzialnością prawną

Bezpieczeństwo Danych

Bezpieczeństwo Twoich danych jest dla nas ważne, pamiętaj jednak, że żadna metoda transmisji przez Internet, ani metoda elektronicznego przechowywania nie jest w 100% bezpieczna. Chociaż staramy się stosować komercyjnie akceptowalne środki w celu ochrony Twoich danych osobowych, nie możemy zagwarantować ich całkowitego bezpieczeństwa.

Usługodawcy

Możemy zatrudniać firmy i osoby trzecie w celu ułatwienia świadczenia naszej Usługi („Dostawcy Usług”), świadczenia Usługi w naszym imieniu, świadczenia usług związanych z Usługą lub pomocy w analizie sposobu korzystania z naszej Usługi.

Te strony trzecie mają dostęp do Twoich danych osobowych wyłącznie w celu wykonywania tych zadań w naszym imieniu i są zobowiązane do nieujawniania ich ani nie wykorzystywania ich do jakichkolwiek innych celów.

Analityka

Możemy korzystać z usług zewnętrznych dostawców usług w celu monitorowania i analizowania korzystania z naszej Usługi.

    Google Analytics

    Google Analytics to usługa analityki internetowej oferowana przez Google, która śledzi i raportuje ruch w witrynie. Google wykorzystuje zebrane dane do śledzenia i monitorowania korzystania z naszej Usługi. Dane te są udostępniane innym usługom Google. Google może wykorzystywać zebrane dane do kontekstualizowania i personalizowania reklam własnej sieci reklamowej.

    Możesz zrezygnować z udostępniania swojej aktywności w Usłudze Google Analytics, instalując dodatek do przeglądarki rezygnujący z Google Analytics. Dodatek uniemożliwia JavaScriptowi Google Analytics (ga.js, analytics.js i dc.js) udostępnianie Google Analytics informacji o aktywności odwiedzin.

    Aby uzyskać więcej informacji na temat praktyk Google dotyczących prywatności, odwiedź stronę internetową Google dotyczącą prywatności i warunków: https://policies.google.com/privacy?hl=en

Linki do innych witryn

Nasz Serwis może zawierać łącza do innych stron, które nie są przez nas obsługiwane. Jeśli klikniesz link strony trzeciej, zostaniesz przekierowany do witryny tej strony trzeciej. Zdecydowanie zalecamy zapoznanie się z Polityką prywatności każdej odwiedzanej witryny.

Nie mamy nad nimi kontroli i nie ponosimy odpowiedzialności dla treści, polityki prywatności lub praktyki witryn lub usług stron trzecich.

Prywatność dzieci

Nasza Usługa nie jest skierowana do osób poniżej 18 roku życia („Dzieci”).

Nie zbieramy świadomie danych osobowych od osób poniżej 18 roku życia. Jeśli jesteś rodzicem lub opiekunem i wiesz, że Twoje Dzieci przekazały nam Dane Osobowe, skontaktuj się z nami. Jeśli dowiemy się, że zebraliśmy Dane osobowe dzieci bez weryfikacji zgody rodziców, podejmiemy kroki w celu usunięcia tych informacji z naszych serwerów.

Zmiany w niniejszej Polityce prywatności

Od czasu do czasu możemy aktualizować naszą Politykę prywatności. O wszelkich zmianach poinformujemy Cię, publikując nową Politykę prywatności na tej stronie.

Poinformujemy Cię o tym za pośrednictwem poczty elektronicznej i/lub widocznego powiadomienia w naszej Usłudze, zanim zmiana zacznie obowiązywać, i zaktualizujemy „datę wejścia w życie” na górze niniejszej Polityki prywatności.

Zaleca się okresowe przeglądanie niniejszej Polityki prywatności pod kątem jakichkolwiek zmian. Zmiany w niniejszej Polityce prywatności obowiązują w momencie ich opublikowania na tej stronie.

Skontaktuj się z nami

Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące niniejszej Polityki prywatności, skontaktuj się z nami:

  • E-mailem:

Krótka ścieżka http://bibt.ru

Azotowanie jonowe.

Czasami proces ten nazywany jest azotowaniem jonowym lub azotowaniem w plazmie wyładowania jarzeniowego. Istotą tej metody jest to, że w szczelnie zamkniętym pojemniku tworzy się atmosferę zawierającą rozrzedzony azot. W tym celu można zastosować czysty azot, amoniak lub mieszaninę azotu i wodoru. Części azotowane umieszcza się wewnątrz pojemnika i podłącza do bieguna ujemnego źródła napięcia stałego. Pełnią rolę katody. Anoda jest ścianą pojemnika. Pomiędzy katodą a anodą przełączane jest wysokie napięcie (500-1000 V). W tych warunkach następuje jonizacja gazu. Powstałe dodatnio naładowane jony azotu pędzą do bieguna ujemnego - katody. Opór elektryczny ośrodka gazowego w pobliżu katody gwałtownie wzrasta, w wyniku czego prawie całe napięcie dostarczane między anodą a katodą spada na rezystancję w pobliżu katody, w odległości kilku milimetrów od niej. To stwarza bardzo duże napięcie. pole elektryczne w pobliżu katody.

Jony azotu wchodzące w tę strefę wysokiego napięcia są przyspieszane do dużych prędkości i zderzając się z częścią (katodą) wprowadzane są na jej powierzchnię. W tym przypadku wysoka energia kinetyczna jonów azotu zamienia się w energię cieplną. W rezultacie w krótkim czasie, około 15–30 minut, część zostaje nagrzana do temperatury 470–580°C, przy której następuje dyfuzja azotu w głąb metalu, czyli następuje proces azotowania. Ponadto, gdy jony zderzają się z powierzchnią części, jony żelaza są wybijane z jej powierzchni. Dzięki temu powierzchnia zostaje oczyszczona z filmów tlenkowych, które zapobiegają azotowaniu. Jest to szczególnie ważne w przypadku azotowania stali odpornych na korozję, w których taki film pasywacyjny jest bardzo trudny do usunięcia konwencjonalnymi metodami.

Azotowanie jonowe w porównaniu do azotowania w piecach ma następujące zalety:

1) skrócenie całkowitego czasu trwania procesu o 1,5-2 razy;

2) możliwość regulacji procesu w celu uzyskania warstwy azotowanej o określonych właściwościach;

3) mniejsze odkształcenie części w wyniku równomiernego ogrzewania; 4) możliwość azotowania stali i stopów odpornych na korozję bez dodatkowej obróbki depasywacyjnej.