Nitriertechnologien basieren auf der Veränderung der Oberflächenstruktur eines Metallprodukts. Diese Reihe von Operationen ist erforderlich, um das Zielobjekt mit schützenden Eigenschaften auszustatten. Es sind jedoch nicht nur die physikalischen Eigenschaften, die das Nitrieren von Stahl zu Hause erhöhen, wo es keine Möglichkeiten für radikalere Maßnahmen gibt, um dem Werkstück verbesserte Eigenschaften zu verleihen.
Allgemeines zur Nitriertechnik
Die Notwendigkeit des Nitrierens wird durch die Aufrechterh altung von Eigenschaften bestimmt, die es ermöglichen, Produkte mit hochwertigen Eigenschaften auszustatten. Der Hauptanteil der Nitriertechniken wird gemäß den Anforderungen für die thermische Bearbeitung von Teilen durchgeführt. Insbesondere die Schleiftechnologie ist weit verbreitet, dank der Spezialisten die Parameter des Metalls genauer einstellen können. Außerdem ist der Schutz von Bereichen erlaubt, die nicht nitriert werden. In diesem Fall kann eine Beschichtung mit dünnen Zinnschichten mittels galvanischer Technik verwendet werden. Im Vergleich zu tiefergehenden Verfahren zur strukturellen Verbesserung der Eigenschaften des Metalls ist das Nitrieren die Sättigung der Oberflächenschicht von Stahl, die das Gefüge in geringerem Maße beeinflusst. Leerzeichen. Das heißt, die Hauptqualitäten von Metallelementen in Bezug auf innere Eigenschaften werden bei nitrierten Verbesserungen nicht berücksichtigt.
Varianten von Nitrierverfahren
Nitrierungsansätze können variieren. Üblicherweise werden je nach den Bedingungen der Metallnitrierung zwei Hauptverfahren unterschieden. Dies können Verfahren zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit und Härte der Oberfläche sowie zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit sein. Die erste Variante unterscheidet sich dadurch, dass die Struktur vor dem Hintergrund einer Temperatur von etwa 500 °C verändert wird. Die Verringerung der Nitridierung wird üblicherweise während der Ionenbehandlung erreicht, wenn die Glimmentladungsanregung mittels Anoden und Kathoden realisiert wird. Bei der zweiten Option wird legierter Stahl nitriert. Diese Technologie sieht eine Wärmebehandlung bei 600-700 °C mit einer Prozessdauer von bis zu 10 Stunden vor. In solchen Fällen kann die Bearbeitung mit mechanischer Einwirkung und thermischer Veredelung von Materialien kombiniert werden, je nach genauen Anforderungen an das Ergebnis.
Aufprall mit Plasmaionen
Dies ist eine Sättigungsmethode von Metallen in einem stickstoffh altigen Vakuum, bei der elektrische Glimmladungen angeregt werden. Die Wände der Heizkammer können als Anoden dienen, während die direkt bearbeiteten Werkstücke als Kathode wirken. Um die Kontrolle des Schichtaufbaus zu vereinfachen, ist eine Korrektur des technologischen Prozesses erlaubt. Zum Beispiel die Stromdichteeigenschaften, der Vakuumgrad, die Stickstoffdurchflussrate, die NettozugabemengenProzessgas etc. Das Plasmanitrieren von Stahl sieht in einigen Modifikationen auch die Anbindung von Argon, Methan und Wasserstoff vor. Zum Teil können Sie damit die äußeren Eigenschaften des Stahls optimieren, aber die technischen Änderungen unterscheiden sich immer noch von einem vollwertigen Legieren. Der Hauptunterschied besteht darin, dass tiefgreifende strukturelle Änderungen und Korrekturen nicht nur an den äußeren Beschichtungen und Schalen des Produkts vorgenommen werden. Die Ionenverarbeitung kann die Gesamtverformung der Struktur beeinflussen.
Gasnitrieren
Diese Methode der Sättigung von Metallprodukten wird auf einem Temperaturniveau von etwa 400 °C durchgeführt. Aber es gibt auch Ausnahmen. Zum Beispiel sorgen feuerfeste und austenitische Stähle für eine höhere Erwärmung - bis zu 1200 ° C. Als Hauptsättigungsmedium dient dissoziiertes Ammoniak. Strukturverformungsparameter können durch das Gasnitrierverfahren gesteuert werden, das unterschiedliche Verarbeitungsformate beinh altet. Die beliebtesten Modi sind zwei-, dreistufige Formate sowie eine Kombination aus dissoziiertem Ammoniak. Modi, die die Verwendung von Luft und Wasserstoff beinh alten, werden seltener verwendet. Unter den Kontrollparametern, die das Nitrieren von Stahl nach Qualitätsmerkmalen bestimmen, kann man die Höhe des Ammoniakverbrauchs, die Temperatur, den Dissoziationsgrad, den Verbrauch von Hilfsprozessgasen usw. herausgreifen.
Behandlung mit Elektrolytlösungen
Übliche AnwendungstechnikAnodenheizung. Tatsächlich handelt es sich dabei um eine Art elektrochemisch-thermische Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Stahlwerkstoffen. Dieses Verfahren basiert auf dem Prinzip der Verwendung einer gepulsten elektrischen Ladung, die entlang der Oberfläche eines in einem Elektrolytmedium platzierten Werkstücks verläuft. Durch die kombinierte Wirkung von elektrischen Ladungen auf der Metalloberfläche und der chemischen Umgebung wird zusätzlich ein Poliereffekt erzielt. Bei einer solchen Verarbeitung kann der Zielteil als eine Anode mit einer Zufuhr von positivem Potential von einem elektrischen Strom betrachtet werden. Gleichzeitig sollte das Volumen der Kathode nicht kleiner sein als das Volumen der Anode. Hier ist es notwendig, einige Merkmale zu beachten, nach denen das Ionennitrieren von Stählen mit Elektrolyten konvergiert. Experten stellen insbesondere eine Vielzahl von Modi für die Ausbildung elektrischer Prozesse mit Anoden fest, die unter anderem von den angeschlossenen Elektrolytmischungen abhängen. Dadurch ist es möglich, die technischen und betrieblichen Eigenschaften von Metallrohlingen genauer zu regulieren.
Katholisches Nitrieren
Der Arbeitsraum wird in diesem Fall durch dissoziiertes Ammoniak mit Unterstützung eines Temperaturregimes von etwa 200-400 °C gebildet. Abhängig von den Ausgangsqualitäten des Metallwerkstücks wird der optimale Sättigungsmodus ausgewählt, der ausreicht, um das Werkstück zu korrigieren. Dies gilt auch für Partialdruckänderungen von Ammoniak und Wasserstoff. Der erforderliche Grad an Ammoniakdissoziation wird durch Steuerung des Drucks und der Mengen der Gaszufuhr erreicht. Gleichzeitig im Gegensatz zu den klassischen GasverfahrenSättigung sorgt das katholische Nitrieren von Stahl für schonendere Bearbeitungsweisen. Typischerweise wird diese Technologie in einer stickstoffh altigen Luftumgebung mit einer glühenden elektrischen Ladung implementiert. Die Anodenfunktion übernehmen die Wände der Heizkammer, die Kathodenfunktion das Produkt.
Strukturdeformationsprozess
Praktisch alle Methoden zur Oberflächensättigung von Metallplatinen basieren auf der Verknüpfung von Temperatureinflüssen. Eine andere Sache ist, dass elektrische und Gasmethoden zur Korrektur von Eigenschaften zusätzlich verwendet werden können, wodurch nicht nur die äußere, sondern auch die äußere Struktur des Materials verändert wird. Technologen versuchen hauptsächlich, die Festigkeitseigenschaften des Zielobjekts und den Schutz vor äußeren Einflüssen zu verbessern. Beispielsweise ist die Korrosionsbeständigkeit eines der Hauptziele der Sättigung, bei der das Nitrieren von Stahl durchgeführt wird. Die Struktur des Metalls nach der Behandlung mit Elektrolyten und gasförmigen Medien ist mit einer Isolierung ausgestattet, die natürlichen mechanischen Beschädigungen standhält. Spezifische Parameter zur Änderung der Struktur werden durch die Bedingungen für die zukünftige Verwendung des Werkstücks bestimmt.
Nitrieren vor dem Hintergrund alternativer Technologien
Neben der Nitriertechnik kann die äußere Struktur von Metallrohlingen durch Cyanidierungs- und Aufkohlungstechnologien verändert werden. Die erste Technologie erinnert eher an klassisches Legieren. Der Unterschied dieses Prozesses ist die Zugabe von Kohlenstoff zu den aktiven Mischungen. Es hat bedeutende Merkmale und Zementierung. Sie auchermöglicht die Verwendung von Kohlenstoff, jedoch bei erhöhten Temperaturen - etwa 950 ° C. Der Hauptzweck einer solchen Sättigung besteht darin, eine hohe Betriebshärte zu erreichen. Gleichzeitig sind sowohl das Aufkohlen als auch das Nitrieren von Stahl insofern ähnlich, als die innere Struktur ein gewisses Maß an Zähigkeit aufrechterh alten kann. In der Praxis wird eine solche Verarbeitung in Branchen eingesetzt, in denen Werkstücke einer erhöhten Reibung, mechanischen Ermüdung, Verschleißfestigkeit und anderen Eigenschaften standh alten müssen, die die H altbarkeit des Materials gewährleisten.
Vorteile des Nitrierens
Zu den Hauptvorteilen der Technologie gehören eine Vielzahl von Werkstücksättigungsmodi und die Vielseitigkeit der Anwendung. Eine Oberflächenbehandlung mit einer Tiefe von etwa 0,2–0,8 mm ermöglicht es auch, die Grundstruktur des Metallteils zu erh alten. Viel hängt jedoch von der Organisation des Prozesses ab, in dem das Nitrieren von Stahl und anderen Legierungen durchgeführt wird. Im Vergleich zum Legieren ist die Stickstoffbehandlung daher kostengünstiger und kann sogar zu Hause durchgeführt werden.
Nachteile des Nitrierens
Das Verfahren konzentriert sich auf die äußere Veredelung von Metalloberflächen, was eine Einschränkung hinsichtlich der Schutzindikatoren mit sich bringt. Anders als beispielsweise bei der Kohlenstoffbehandlung kann das Nitrieren die innere Struktur des Werkstücks nicht korrigieren, um Spannungen abzubauen. Ein weiterer Nachteil ist das Risiko negativer Auswirkungen auch auf die äußeren Schutzeigenschaften eines solchen Produkts. Einerseits kann das Stahlnitrierverfahren die Korrosionsbeständigkeit verbessern undFeuchtigkeitsschutz, minimiert aber andererseits auch die Dichte der Struktur und beeinflusst dementsprechend die Festigkeitseigenschaften.
Schlussfolgerung
Metallverarbeitungstechnologien beinh alten eine breite Palette von Methoden der mechanischen und chemischen Einwirkung. Einige von ihnen sind typisch und werden für die standardisierte Ausstattung von Rohlingen mit bestimmten technischen und physikalischen Methoden berechnet. Andere konzentrieren sich auf spezialisierte Veredelung. Die zweite Gruppe umfasst das Nitrieren von Stahl, das die Möglichkeit einer nahezu punktuellen Veredelung der äußeren Oberfläche des Teils ermöglicht. Diese Modifizierungsmethode ermöglicht es, gleichzeitig eine Barriere gegen äußere negative Einflüsse zu bilden, aber gleichzeitig die Basis des Materials nicht zu verändern. In der Praxis werden Teile und Strukturen, die im Bau-, Maschinen- und Instrumentenbau verwendet werden, solchen Operationen unterzogen. Dies gilt insbesondere für Materialien, die anfänglich hohen Belastungen ausgesetzt sind. Es gibt aber auch Festigkeitskennzahlen, die durch Nitrieren nicht erreicht werden können. In solchen Fällen kommt das Legieren mit tiefer vollformatiger Bearbeitung des Materialgefüges zum Einsatz. Aber es hat auch seine Nachteile in Form von schädlichen technischen Verunreinigungen.
