نیتریدینگ
آنچه در این مطلب میخوانید:
نیتریدینگ
امروزه تولید کنندگان اغلب به دنبال سخت کردن قسمت های بیرونی فولاد و آهن هستند تا مقاومت و مقاومت در برابر شکستگی را افزایش دهند. قطعه ای که تحت این شکل از “سخت شدن بدنه” قرار گرفته است، هسته نرم تر و انعطاف پذیرتری را حفظ می کند و در عین حال مقاومت بیشتری در برابر سایش نشان می دهد.
تولیدکنندگان قطعات روش های مختلفی را برای دستیابی به سختی سطحی توسعه داده اند. تکنیک‌های رایج عبارتند از سخت‌سازی القایی، کربورسازی و نیتریدینگ. فرآیند دوم شامل استفاده از دماهای بالا برای کمک به انتشار اتم های نیتروژن در لایه های بیرونی قطعه کار است.
فرآیند نیتریدینگ
در طول فرآیند نیتروژن، اتم های نیتروژن در سطح یک بخش فولادی کم کربن پخش می شوند. این ماده ته نشین شده به تشکیل یک لایه نیترید بیرونی کمک می کند که در دماهای به اندازه کافی بالا به سخت شدن کیس کمک می کند.
نیتروژن در سطح آهن مذاب و آلیاژهای فولادی در محدوده دمایی بسیار خاص حل می شود. نیتریدها همچنین در قسمت بیرونی تشکیل می شوند و به تشکیل لایه بیرونی سخت شده کمک می کنند. این تغییر شکل باعث می شود که سطح فلز شکننده تر شود. بخش فلزی سخت شده به طور موثرتری در برابر خراشیدگی، سایش، خوردگی و سایش مقاومت می کند.
روش های نیتریدینگ
امروزه تولیدکنندگان عمدتاً به سه روش مختلف برای دستیابی به نیتریدینگ متکی هستند. انتخاب یک روش خاص تا حد زیادی به سازنده، آلیاژ فولاد و هدف مورد نظر قطعه فلزی بستگی دارد.
1- نیتریدینگ گازی
همچنین به نام “نیتریدینگ آمونیاکی”، تولیدکنندگان از دهه 1920 به این روش برای سخت شدن فولاد متکی بوده اند.
یک سازنده سطح یک قطعه فلزی را در دمای بالا در معرض گازهای حاوی نیتروژن قرار می دهد. تأسیسات تولید معمولاً از آمونیاک، یک گاز ارزان قیمت غنی از نیتروژن، برای این منظور استفاده می کنند.
مزایا
امروزه شرکت ها با کنترل دقیق عوامل محیطی، مانند دبی گازهای درگیر و دمای کوره، می توانند میزان نیتروژن موجود را به دقت تعیین کرده و فرآیند نیتروژن را با کمی دقت کنترل کنند. این روش در حال حاضر امکان نیتریدینگ حجم بالایی از قطعات را با هزینه بسیار مقرون به صرفه فراهم می کند. با این حال، تولیدکنندگان باید فرآیند تولید را از نزدیک نظارت کنند تا از انفجار جلوگیری شود. تمیزی قطعات فلزی نیز بر اثر نیتریدینگ گازی تأثیر می گذارد. سطح روغنی یا چرب مانع از انتشار نیتروژن در فلز می شود.
نمونه ها
سازندگان در طول دهه 1930 در آلمان انواع مختلفی از “فولادهای نیترید کننده” را با استفاده از نیترید آمونیاک تولید کردند. این فرآیند با تهیه فلزات سخت شده و مقاوم در برابر خوردگی نقش بسزایی در صنایع ساختمانی، ساخت فلزات و حمل و نقل داشته است.
2-نیتریدینگ یونی
سازندگان همچنین می توانند فلز را در حمام مایع نمک سیانید یا سایر مواد غنی از نیتروژن خیس کنند. با توجه به محصولات جانبی بالقوه سمی ناشی از این فرآیند، نیتریدینگ یونی دیگر به اندازه چندین دهه پیش در ایالات متحده در قرن حاضر از محبوبیت زیادی برخوردار نیست. تاسیسات تولیدی که از این فرآیند استفاده می کنند باید خطرات زیست محیطی را کنترل کنند.
هنگامی که یک قطعه در معرض حمام های نمک مختلف قرار می گیرد، فرآیند ساخت سخت شدن سطح ممکن است همراه با کربورسازی در یک محیط تولید خودکار رخ دهد. تولید کنندگان می توانند بخشی را به طور کامل در مایع غوطه ور کنند و از قرار گرفتن در معرض کل سطح اطمینان حاصل کنند.
مزایا
این شکل از نیترید کردن سریعتر از برخی از اشکال نیتریدینگ گاز رخ می دهد. این می تواند در تأسیسات تولید نسبتاً “با فناوری پایین” رخ دهد.
نمونه ها
تولیدکنندگان از نیتریدینگ یونی به طور گسترده در صنعت حفاری نفت و گاز برای ایجاد لوله ها و مته های سخت شده استفاده کرده اند.
3-نیتریدینگ پلاسما
گاهی اوقات به عنوان “نیترید تخلیه درخشندگی” شناخته می شود، فرآیند تولید با فناوری پیشرفته او به میدان های الکتریکی برای ایجاد یون های نیتروژن در حالت پلاسما متکی است.
سازنده می تواند نیتروژن حاصل از گاز نیتروژن را مستقیماً روی سطح قطعه کار فلزی از طریق “پلاسمای داغ” مورد استفاده در روش های پاشش فلزی، جوشکاری یا روکش فلزی قرار دهد. اخیراً، برخی از شرکت‌ها روش‌های بسیار پیچیده «پلاسمای سرد» را نیز توسعه داده‌اند که در خلاء در یک محفظه تخصصی بدون اکسیژن با فشار پایین انجام می‌شود.
مزایا
این تکنیک برای انجام نیتریدینگ اخیراً توسعه یافته است. چندین مزیت را ارائه می دهد، از جمله توانایی کنترل رسوب نیتریدها در تلورانس های نسبتا نزدیک. این فرآیند به سرعت اتفاق می افتد زیرا تأسیسات تولید می توانند از گاز نیتروژن استفاده کنند. قطعاتی که تحت نیتریدینگ پلاسما قرار می گیرند اغلب نیازی به تکمیل بیشتر ندارند. از آنجایی که سازندگان می توانند رسوب سخت شدن کیس را به دقت کنترل کنند، فناوری نیتریدینگ پلاسما گاهی اوقات اجازه تولید قطعات فولادی سخت شده با بدنه بسیار قوی را می دهد.
نمونه ها
نمونه‌های بسیاری از این فناوری امروزه در صنایع هوافضا، هوانوردی و زیست‌پزشکی رخ می‌دهد. از آنجایی که نیتریدینگ پلاسما اجازه رسوب کنترل شده نیتریدها را می دهد، می تواند سطوح فلزی فوق العاده قوی ایجاد کند.
برنامه های کاربردی
تاسیسات تولیدی مدرن نیتریدینگ را بر روی قطعات فولادی و آهنی مورد استفاده در طیف وسیعی از صنایع انجام می دهند. به عنوان مثال، سخت شدن کیس، آلیاژها و فولادهای خاصی را قادر می سازد تا نقش های مهمی را در صنایع حمل و نقل، هوانوردی و هوافضا ایفا کنند. سازندگان سلاح گرم نیز از این فرآیند برای سخت کردن قطعات فولادی در سلاح ها استفاده می کنند.
نیتریدینگ باعث تقویت قطعات فلزی می شود که به طور گسترده در بسیاری از محیط های صنعتی استفاده می شود، مانند شفت بادامک، چرخ دنده ها، شیرها و پیچ ها. این فرآیند کم‌هزینه همچنین در برخی موقعیت‌ها سخت شدن سطح ابزارها را فراهم می‌کند.
مزایای کلیدی
فرآیند نیتریدینگ تعدادی از مزایای مهم را ارائه می دهد. اول، نیتریدینگ فولاد صنعتی را نسبتاً مقرون به صرفه تقویت می کند. نیتروژن به طور گسترده در محیط وجود دارد و نسبتاً ارزان است. دوم، نیترید کردن گاهی اوقات شرکت ها را قادر می سازد تا طول عمر موثر ابزار فلزی، اجزاء و مواد ساخت را با ارتقاء مقاومت در برابر خوردگی بیشتر افزایش دهند. این مورد آلیاژهای فولاد کم کربن را در برابر سایش، شکستگی و سایش سخت می کند. سوم، نیترید کردن سختی سطح فولاد را بدون ایجاد فضای داخلی شکننده افزایش می دهد.
کلام آخر
رسوب نیتروژن بر روی سطح فولاد یک راه مقرون به صرفه برای تقویت یک قطعه فلزی با استفاده از منابع ارزان قیمت و قابل دسترسی آسان فراهم می کند.
مطالب ارائه شده در مقاله روندهای بازار و چشم انداز آینده صنعت فولاد فقط برای اهداف اطلاعات عمومی است.شرکت آرمان گستر اقتدار ضمانت یک خرید مطمئن را به شما می دهد و مرجع تخصصی خرید و فروش آهن آلات و کلیه مقاطع فولادی است که شما در جهت ثبت درخواست میتوانید با واحد مشاوره و فروش شرکت آرمان گستر اقتدار (آهن آرمان) در ارتباط باشید.
در حالی که مطمئن شدیم اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی ارائه می دهیم، اما خوانندگان باید با یک متخصص واجد شرایط یا وکیل برای هر گونه نگرانی و سؤال خاص مشورت کنند.برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع آهن آلات و فولاد و موضوعات مرتبط دیگر مقالات ما را مطالعه فرمایید.
شما میتوانید برای مشاوره خرید آهن آلات و مقاطع فولادی ، برای پروژه های خود و دریافت قیمت روز با شماره 02158336،شرکت آرمان گستر اقتدار( آهن آرمان) تماس بگیرید تا کارشناسان ما، پاسخگوی سوالات شما باشند.
