Vše, co byste měli vědět o nitridaci

Pokud pracujete se šroubem a hlavní, nitridační úprava není vůbec nová.
EJS vyrábí mnoho produktů s nitridací, včetně kuželového šnekového válce, extrudéru, vstřikovacího válce, paralelního dvouválce, dvojitého šnekového válce, vstřikovacího válce, podávacího šroubu, planetového válečkového šroubu, pryžového šroubu, šroubových prvků a mnoha dalších.

Nitridační zpracování je proces chemického tepelného zpracování, při kterém atomy dusíku pronikají do povrchu obrobku v určitém médiu při určité teplotě. Nitridované produkty mají vynikající odolnost proti opotřebení, odolnost proti únavě, odolnost proti korozi a odolnost vůči vysokým teplotám.

Běžně používané materiály pro nitridaci

Během procesu nitridace mohou prvky hliníku, chrómu, vanadu a molybdenu v tradičních materiálech z legované oceli vytvářet stabilní nitridy, když přijdou do kontaktu s vznikajícími atomy dusíku, zejména prvky molybdenu, nejen nitridové prvky, ale také snižují křehkost, ke které dochází během nitridace. Prvky v jiných legovaných ocelích, jako je nikl, měď, křemík, mangan atd., příliš nepřispívají k nitridačním charakteristikám. 

Obecně řečeno, pokud je v oceli jeden nebo více prvků tvořících nitrid, je účinek po nitridaci relativně dobrý. Mezi nimi je hliník nejsilnějším nitridovým prvkem a výsledky nitridace s 0,85~1,5 % hliníku jsou nejlepší; pokud je dostatek obsahu chrómu, lze také dosáhnout dobrých výsledků; uhlíková ocel bez slitin, kvůli výsledné infiltraci je vrstva dusíku křehká a snadno se odlupuje, takže není vhodná pro nitridaci oceli.


Technický proces nitridace

1) Čištění povrchu dílů před nitridací
Většinu dílů lze nitridovat ihned po odmaštění odmaštěním plynem. Některé díly je také třeba vyčistit benzínem, ale pokud se při konečném způsobu zpracování před nitridací použije leštění, broušení, leštění atd., může se vytvořit povrchová vrstva, která brání nitridaci, což má za následek nerovnoměrnou nitridaci po nitridaci, což způsobuje vady, jako je ohyb. V tuto chvíli by se k odstranění povrchové vrstvy měla použít jedna z následujících dvou metod. První metodou je odstranění oleje pomocí plynu před nitridací. Povrch je následně otryskán práškovým oxidem hlinitým (abrazivní čištění). Druhým způsobem je nanesení fosfátového nátěru na povrch.

2) Odpadní vzduch z nitridační pece
Zpracované díly vložte do nitridační pece a před zahřátím utěsněte víko pece, ale vzduch musí být z pece odstraněn před 150 ︒C.
Hlavní funkcí odsávání vzduchu je zabránit vzniku výbušného plynu při rozkladu plynného čpavku ve styku se vzduchem a zabránit oxidaci povrchu předmětu. Používanými plyny jsou amoniak a dusík.

3) Rychlost rozkladu amoniaku
Nitridace se provádí kontaktováním jiných legujících prvků se vznikajícím dusíkem, ale generování vznikajícího dusíku spočívá v tom, že ocel samotná se stává katalyzátorem, když se plynný čpavek dostane do styku s topnou ocelí, což podporuje rozklad čpavku.

Ačkoli lze nitridaci provádět pod plynným amoniakem s různými rychlostmi rozkladu, obecně se používá rychlost rozkladu 15-30 %, s alespoň 4-10 hodinami podle různé tloušťky nitridace a teplota zpracování se udržuje na přibližně 520 °C.

4) ochlazení
Většina průmyslových nitridačních pecí je vybavena výměníky tepla, aby se ohřívací pec a zpracovávané díly rychle ochladily. To znamená, že po dokončení nitridace vypněte ohřev, snižte teplotu pece asi o 50 °C a zdvojnásobte průtok čpavku a poté zapněte výměník tepla. Zároveň je nutné sledovat, zda jsou na výfukovém potrubí bubliny pro potvrzení přetlaku v peci. Když se plynný čpavek stabilizuje, snižujte objem čpavku, dokud se v peci nedosáhne přetlaku. Až teplota pece klesne pod 150°C a teprve poté je možné otevřít kryt pece.

V současné době existují 3 hlavní typy pro nitridační úpravu

• nitridace plynu
• kapalná nitridace
• Iontová/plazmová nitridace

Níže je uvedeno srovnání těchto 3 nitridačních úprav:

Porovnání obsahu	Plynová nitridace	Kapalná nitridace	Iontová/plazmová nitridace
Znečištění životního prostředí	Těžký	Těžký	žádný
Nutnost instalace zařízení na ochranu životního prostředí	požadovaný	požadovaný	zbytečné
Přijetí pro městský průmysl	nepřijatelné	nepřijatelné	přijatelný
Doba výrobního cyklu	dlouho	krátký	krátký
Spotřeba amoniaku	Velký	*	velmi málo
Spotřeba energie	Velký	Malý	Malý
Výrobní náklady	vyšší	vysoký	Nízký
Investice do vybavení	nízký	nízký	vysoký
Složitost zařízení	Jednoduchý	Jednoduchý	složitější
Požaduje se řemeslná zručnost	ANO	ANO	ANO
Kontrolovatelnost struktury nitridové vrstvy	neovladatelné	neovladatelné	ovladatelný
Nitridační výkon	dobrý	dobrý	vynikající
Přijatelné materiály pro nitridaci	mnoho	mnoho	více
Nitridační efekt na nerezové oceli	náročné na manipulaci	snadná manipulace	nejjednodušší manipulace
Deformace obrobku	velký	velký	malý
Ochrana nenitridujících povrchů	složitý	složitý	snadný
Požadovaná čistota obrobku	vysoký	vysoký	vyšší
Požadavky na provozovatele	vysoký	vysoký	vysoký
Prostředí na místě pro operátory	chudý	chudý	dobrý
Pracovní síla operátora	nízká pracovní síla	nízká pracovní síla	nižší pracovní síla

Co nám na nitridaci chybí?

Jaké informace o nitridaci s námi budete sdílet?

Jaké produkty používáte k nitridaci?

Neváhejte kontaktovat EJS TEAM ---čím více spolu pracujeme, tím více společně rosteme.