Անիտրացման տեխնոլոգիաները հիմնված են մետաղական արտադրանքի մակերեսային կառուցվածքի փոփոխության վրա: Գործողությունների այս փաթեթը պահանջվում է թիրախային օբյեկտին պաշտպանիչ հատկանիշներով օժտելու համար: Այնուամենայնիվ, միայն ֆիզիկական հատկությունները չեն, որ մեծացնում են պողպատի ազոտավորումը տանը, որտեղ չկան ավելի արմատական միջոցներ ձեռնարկելու հնարավորություններ՝ աշխատանքային մասի բարելավված բնութագրերով օժտելու համար:
Ընդհանուր տեղեկատվություն ազոտավորման տեխնոլոգիայի մասին
Ազոտավորման անհրաժեշտությունը որոշվում է բնութագրերի պահպանմամբ, որոնք թույլ են տալիս արտադրանքին օժտել բարձրորակ հատկություններով: Ազոտավորման տեխնիկայի հիմնական մասնաբաժինը կատարվում է մասերի ջերմային մշակման պահանջներին համապատասխան: Մասնավորապես, լայն տարածում ունի հղկման տեխնոլոգիան, որի շնորհիվ մասնագետները կարող են ավելի ճշգրիտ կարգավորել մետաղի պարամետրերը։ Բացի այդ, թույլատրվում է այն տարածքների պաշտպանությունը, որոնք ենթակա չեն ազոտավորման: Այս դեպքում կարելի է օգտագործել անագի բարակ շերտերով գալվանական տեխնիկայի միջոցով ծածկույթ։ Մետաղի բնութագրերի կառուցվածքային բարելավման ավելի խորը մեթոդների համեմատ, ազոտավորումը պողպատի մակերեսային շերտի հագեցվածությունն է, որն ավելի փոքր չափով ազդում է կառուցվածքի վրա:բլանկներ. Այսինքն՝ ներքին բնութագրերի հետ կապված մետաղական տարրերի հիմնական որակները հաշվի չեն առնվում ազոտային բարելավումների ժամանակ։
Ազոտավորման մեթոդների տարատեսակներ
Ազոտավորման մոտեցումները կարող են տարբեր լինել: Սովորաբար, կախված մետաղի ազոտավորման պայմաններից, առանձնանում են երկու հիմնական մեթոդ. Սրանք կարող են լինել մակերևույթի մաշվածության դիմադրության և կարծրության, ինչպես նաև կոռոզիոն դիմադրության բարելավման մեթոդներ: Առաջին տարբերակը տարբերվում է նրանով, որ կառուցվածքը փոխվում է մոտ 500 °C ջերմաստիճանի ֆոնի վրա։ Նիտրացման նվազեցումը սովորաբար ձեռք է բերվում իոնային մշակման ժամանակ, երբ փայլի արտանետման գրգռումը իրականացվում է անոդների և կաթոդների միջոցով: Երկրորդ տարբերակում լեգիրված պողպատը ազոտվում է: Այս տեսակի տեխնոլոգիան ապահովում է ջերմային մշակում 600-700 °C ջերմաստիճանում մինչև 10 ժամ տևողությամբ: Նման դեպքերում վերամշակումը կարող է զուգակցվել մեխանիկական գործողության և նյութերի ջերմային հարդարման հետ՝ արդյունքի ճշգրիտ պահանջներին համապատասխան։
Ազդեցություն պլազմայի իոնների վրա
Սա մետաղների հագեցման մեթոդ է ազոտ պարունակող վակուումում, որի դեպքում հուզվում են էլեկտրական փայլի լիցքերը։ Ջեռուցման խցիկի պատերը կարող են ծառայել որպես անոդ, մինչդեռ ուղղակիորեն մշակված աշխատանքային մասերը գործում են որպես կաթոդ: Շերտավոր կառուցվածքի կառավարումը պարզեցնելու նպատակով թույլատրվում է տեխնոլոգիական գործընթացի ուղղում։ Օրինակ՝ հոսանքի խտության բնութագրերը, վակուումի աստիճանը, ազոտի հոսքի արագությունը, ցանցի ավելացման մակարդակներըտեխնոլոգիական գազ և այլն: Որոշ փոփոխություններով պողպատի պլազմայի ազոտավորումը նաև ապահովում է արգոնի, մեթանի և ջրածնի միացում: Մասամբ դա թույլ է տալիս օպտիմալացնել պողպատի արտաքին բնութագրերը, սակայն տեխնիկական փոփոխությունները դեռ տարբերվում են լիարժեք համաձուլվածքից: Հիմնական տարբերությունն այն է, որ խորը կառուցվածքային փոփոխություններ և ուղղումներ են կատարվում ոչ միայն արտադրանքի արտաքին ծածկույթների և պատերի վրա։ Իոնային մշակումը կարող է ազդել կառուցվածքի ընդհանուր դեֆորմացման վրա։
Գազի ազոտավորում
Մետաղական արտադրանքի հագեցման այս մեթոդն իրականացվում է մոտ 400 °C ջերմաստիճանի մակարդակում։ Բայց կան նաև բացառություններ. Օրինակ, հրակայուն և ավստենիտիկ պողպատները ապահովում են ջեռուցման ավելի բարձր մակարդակ՝ մինչև 1200 ° C: Դիսոցացված ամոնիակը հանդես է գալիս որպես հիմնական հագեցվածության միջավայր: Կառուցվածքային դեֆորմացիայի պարամետրերը կարող են վերահսկվել գազի ազոտավորման ընթացակարգի միջոցով, որը ներառում է մշակման տարբեր ձևաչափեր: Ամենահայտնի ռեժիմներն են երկաստիճան, եռաստիճան ձևաչափերը, ինչպես նաև տարանջատված ամոնիակի համադրությունը: Ռեժիմները, որոնք ներառում են օդի և ջրածնի օգտագործումը, ավելի քիչ են օգտագործվում: Վերահսկիչ պարամետրերից, որոնք որոշում են պողպատի ազոտումը որակական բնութագրերով, կարելի է առանձնացնել ամոնիակի սպառման մակարդակը, ջերմաստիճանը, տարանջատման աստիճանը, օժանդակ գործընթացի գազերի սպառումը և այլն։
Բուժում էլեկտրոլիտային լուծույթներով
Սովորաբար օգտագործվող կիրառական տեխնոլոգիաանոդային ջեռուցում. Իրականում սա պողպատե նյութերի էլեկտրաքիմիական-ջերմային գերարագ վերամշակման տեսակ է։ Այս մեթոդը հիմնված է իմպուլսային էլեկտրական լիցքի օգտագործման սկզբունքի վրա, որն անցնում է էլեկտրոլիտային միջավայրում տեղադրված աշխատանքային մասի մակերեսով: Մետաղի մակերեսի և քիմիական միջավայրի վրա էլեկտրաէներգիայի լիցքերի համակցված ազդեցության շնորհիվ ձեռք է բերվում նաև փայլեցնող ազդեցություն։ Նման մշակման դեպքում թիրախային մասը կարելի է համարել որպես էլեկտրական հոսանքից դրական ներուժի մատակարարմամբ անոդ։ Միեւնույն ժամանակ, կաթոդի ծավալը չպետք է պակաս լինի անոդի ծավալից: Այստեղ անհրաժեշտ է նշել որոշ բնութագրեր, որոնց համաձայն պողպատների իոնային ազոտումը զուգակցվում է էլեկտրոլիտների հետ: Մասնագետները, մասնավորապես, նշում են անոդներով էլեկտրական պրոցեսների ձևավորման մի շարք ռեժիմներ, որոնք, ի թիվս այլ բաների, կախված են միացված էլեկտրոլիտային խառնուրդներից։ Սա հնարավորություն է տալիս ավելի ճշգրիտ կարգավորել մետաղական բլանկների տեխնիկական և գործառնական որակները։
Catholic Nitriding
Աշխատանքային տարածքը այս դեպքում ձևավորվում է տարանջատված ամոնիակով մոտ 200-400 °C ջերմաստիճանային ռեժիմի աջակցությամբ: Կախված մետաղի մշակման սկզբնական որակից, ընտրվում է օպտիմալ հագեցվածության ռեժիմը, որը բավարար է մշակման կտորը շտկելու համար: Սա վերաբերում է նաև ամոնիակի և ջրածնի մասնակի ճնշման փոփոխություններին: Ամոնիակի տարանջատման անհրաժեշտ մակարդակը ձեռք է բերվում գազի մատակարարման ճնշումը և ծավալները վերահսկելու միջոցով: Միաժամանակ, ի տարբերություն գազի դասական մեթոդներիհագեցվածությունը, պողպատի կաթոլիկ ազոտավորումը ապահովում է մշակման ավելի նուրբ ռեժիմներ: Սովորաբար, այս տեխնոլոգիան իրականացվում է ազոտ պարունակող օդային միջավայրում՝ փայլուն էլեկտրական լիցքով: Անոդի ֆունկցիան կատարում են ջեռուցման խցիկի պատերը, իսկ կաթոդի ֆունկցիան՝ արտադրանքը։
Կառուցվածքի դեֆորմացման գործընթաց
Մետաղական բլանկների մակերեսների հագեցման գործնականում բոլոր մեթոդները հիմնված են ջերմաստիճանի էֆեկտների միացման վրա։ Մեկ այլ բան այն է, որ բնութագրերը շտկելու էլեկտրական և գազային մեթոդները կարող են լրացուցիչ օգտագործվել ՝ փոխելով նյութի ոչ միայն արտաքին, այլև արտաքին կառուցվածքը: Հիմնականում տեխնոլոգները ձգտում են բարելավել թիրախային օբյեկտի ուժային հատկությունները և պաշտպանել արտաքին ազդեցություններից: Օրինակ, կոռոզիոն դիմադրությունը հագեցվածության հիմնական նպատակներից մեկն է, որում իրականացվում է պողպատի ազոտավորում: Էլեկտրոլիտներով և գազային միջավայրերով մշակվելուց հետո մետաղի կառուցվածքն օժտված է մեկուսացմամբ, որը կարող է դիմակայել բնական մեխանիկական վնասներին: Կառուցվածքը փոխելու հատուկ պարամետրերը որոշվում են աշխատանքային մասի հետագա օգտագործման պայմաններով:
Ազոտավորում այլընտրանքային տեխնոլոգիաների ֆոնին
Ազոտավորման տեխնիկայի հետ մեկտեղ մետաղական բլանկների արտաքին կառուցվածքը կարող է փոխվել ցիանացման և կարբյուրացման տեխնոլոգիաների միջոցով: Ինչ վերաբերում է առաջին տեխնոլոգիային, ապա այն ավելի շատ հիշեցնում է դասական համաձուլվածքը։ Այս գործընթացի տարբերությունը ակտիվ խառնուրդներին ածխածնի ավելացումն է: Ունի զգալի հատկանիշներ և ցեմենտացում։ Նա նույնպեսթույլ է տալիս օգտագործել ածխածնի, բայց բարձր ջերմաստիճանի դեպքում՝ մոտ 950 ° C: Նման հագեցվածության հիմնական նպատակը գործառնական բարձր կարծրության հասնելն է: Միևնույն ժամանակ, պողպատի և՛ կարբյուրացումը, և՛ ազոտավորումը նման են նրանով, որ ներքին կառուցվածքը կարող է պահպանել որոշակի ամրություն: Գործնականում նման վերամշակումն օգտագործվում է արդյունաբերություններում, որտեղ մշակվող կտորները պետք է դիմակայեն ավելացած շփմանը, մեխանիկական հոգնածությանը, մաշվածության դիմադրությանը և նյութի երկարակեցությունն ապահովող այլ հատկանիշներին։
Ազոտավորման առավելությունները
Տեխնոլոգիայի հիմնական առավելությունները ներառում են աշխատանքային մասի հագեցվածության մի շարք ռեժիմներ և կիրառման բազմակողմանիություն: Մոտ 0,2-0,8 մմ խորությամբ մակերեսային մշակումը հնարավորություն է տալիս պահպանել նաև մետաղական մասի հիմնական կառուցվածքը։ Այնուամենայնիվ, շատ բան կախված է գործընթացի կազմակերպումից, որում իրականացվում է պողպատի և այլ համաձուլվածքների ազոտավորում: Այսպիսով, համաձուլման համեմատությամբ, ազոտի բուժման օգտագործումը ավելի քիչ ծախսատար է և կարող է իրականացվել նույնիսկ տանը:
Ազոտապատման թերությունները
Մեթոդը կենտրոնացած է մետաղական մակերեսների արտաքին զտման վրա, ինչը սահմանափակում է պաշտպանիչ ցուցանիշների առումով։ Ի տարբերություն ածխածնային մշակման, օրինակ, ազոտավորումը չի կարող շտկել աշխատանքային մասի ներքին կառուցվածքը՝ սթրեսից ազատվելու համար: Մեկ այլ թերություն բացասական ազդեցության ռիսկն է նույնիսկ նման արտադրանքի արտաքին պաշտպանիչ հատկությունների վրա: Մի կողմից, պողպատի ազոտավորման գործընթացը կարող է բարելավել կոռոզիոն դիմադրությունը ևխոնավությունից պաշտպանություն, բայց, մյուս կողմից, այն նաև նվազագույնի կհասցնի կառուցվածքի խտությունը և, համապատասխանաբար, կազդի ամրության հատկությունների վրա:
Եզրակացություն
Մետաղների մշակման տեխնոլոգիաները ներառում են մեխանիկական և քիմիական ազդեցության մեթոդների լայն շրջանակ: Դրանցից մի քանիսը բնորոշ են և հաշվարկվում են հատուկ տեխնիկական և ֆիզիկական մեթոդներով բլանկների ստանդարտացված օժտման համար: Մյուսները կենտրոնանում են մասնագիտացված կատարելագործման վրա: Երկրորդ խումբը ներառում է պողպատի ազոտավորումը, որը թույլ է տալիս մասի արտաքին մակերեսի գրեթե կետային զտման հնարավորությունը: Փոփոխության այս մեթոդը հնարավորություն է տալիս միաժամանակ պատնեշ ստեղծել արտաքին բացասական ազդեցության դեմ, բայց միևնույն ժամանակ չփոխել նյութի հիմքը: Գործնականում նման գործողությունների են ենթարկվում մասերը և կառույցները, որոնք օգտագործվում են շինարարության, մեքենաշինության և գործիքաշինության մեջ: Սա հատկապես ճիշտ է այն նյութերի համար, որոնք սկզբում ենթարկվում են բարձր բեռների: Այնուամենայնիվ, կան նաև ուժի ցուցանիշներ, որոնք հնարավոր չէ հասնել ազոտավորման միջոցով: Նման դեպքերում օգտագործվում է նյութի կառուցվածքի խորը լրիվ ձևաչափի մշակմամբ համաձուլվածք։ Բայց այն ունի նաև իր թերությունները վնասակար տեխնիկական կեղտերի տեսքով։
