Азоттау технологиялары металл бұйымның бетінің құрылымын өзгертуге негізделген. Бұл әрекеттер жиынтығы мақсатты объектіге қорғаныс сипаттамаларын беру үшін қажет. Дегенмен, дайындамаға жақсартылған сипаттамалар беру үшін анағұрлым түбегейлі шараларды қолдану мүмкіндігі жоқ үйде болатты азоттауды жоғарылататын физикалық қасиеттер ғана емес.
Азоттау технологиясы туралы жалпы ақпарат
Азоттау қажеттілігі өнімдерге жоғары сапалы қасиеттерді беруге мүмкіндік беретін сипаттамалардың сақталуымен анықталады. Азоттау техникасының негізгі үлесі бөлшектерді термиялық өңдеуге қойылатын талаптарға сәйкес орындалады. Атап айтқанда, тегістеу технологиясы кеңінен таралған, оның арқасында мамандар металдың параметрлерін дәлірек реттей алады. Сонымен қатар, азоттауға жатпайтын аумақтарды қорғауға рұқсат етіледі. Бұл жағдайда гальваникалық техниканың көмегімен қалайының жұқа қабаттарымен қаптауды қолдануға болады. Металдың сипаттамаларын құрылымдық жақсартудың тереңірек әдістерімен салыстырғанда, азоттау - құрылымға аз дәрежеде әсер ететін болаттың беткі қабатының қанығуы.бос орындар. Яғни, азотталған жақсартуларда ішкі сипаттамаларға қатысты металл элементтерінің негізгі қасиеттері ескерілмейді.
Азоттау әдістерінің түрлері
Азоттау тәсілдері әртүрлі болуы мүмкін. Металды азоттау шарттарына байланысты әдетте екі негізгі әдісті ажыратады. Бұл беттердің тозуға төзімділігі мен қаттылығын жақсарту, сондай-ақ коррозияға төзімділікті арттыру әдістері болуы мүмкін. Бірінші нұсқа құрылымның шамамен 500 ° C температура фонында өзгеруімен ерекшеленеді. Азоттаудың азаюы әдетте ионды өңдеу кезінде, анодтар мен катодтар арқылы жарқырауды қозу кезінде жүзеге асырылады. Екінші нұсқада легирленген болат азотталған. Технологияның бұл түрі 10 сағатқа дейінгі процесс ұзақтығымен 600-700 ° C температурада термиялық өңдеуді қамтамасыз етеді. Мұндай жағдайларда өңдеуді нәтижеге қойылатын нақты талаптарға сәйкес механикалық әсермен және материалдарды термиялық өңдеумен біріктіруге болады.
Плазма иондарына әсер ету
Бұл электр жарқырау зарядтары қоздырылатын азоты бар вакуумда металдарды қанықтыру әдісі. Жылыту камерасының қабырғалары анод ретінде қызмет ете алады, ал тікелей өңделген дайындамалар катод ретінде әрекет етеді. Қабатты құрылымды басқаруды жеңілдету үшін технологиялық процесті түзетуге рұқсат етіледі. Мысалы, ағымдағы тығыздық сипаттамалары, вакуум дәрежесі, азот ағынының жылдамдығы, нетто қосу деңгейлерітехнологиялық газ және т.б. Кейбір модификацияларда болатты плазмалық азоттау аргонның, метанның және сутегінің қосылуын да қарастырады. Бұл ішінара болаттың сыртқы сипаттамаларын оңтайландыруға мүмкіндік береді, бірақ техникалық өзгерістер әлі де толыққанды легірлеуден ерекшеленеді. Негізгі айырмашылығы - терең құрылымдық өзгерістер мен түзетулер өнімнің сыртқы жабындары мен қабықтарында ғана емес. Иондық өңдеу құрылымның жалпы деформациясына әсер етуі мүмкін.
Газды азоттау
Металл бұйымдарын қанықтырудың бұл әдісі шамамен 400 °C температура деңгейінде жүзеге асырылады. Бірақ ерекше жағдайлар да бар. Мысалы, отқа төзімді және аустениттік болаттар қыздырудың жоғары деңгейін қамтамасыз етеді - 1200 ° C дейін. Негізгі қанықтыру ортасы ретінде диссоциацияланған аммиак әрекет етеді. Құрылымдық деформация параметрлерін әртүрлі өңдеу форматтарын қамтитын газды азоттау процедурасы арқылы басқаруға болады. Ең танымал режимдер - екі, үш сатылы форматтар, сондай-ақ диссоциацияланған аммиак комбинациясы. Ауа мен сутекті пайдалануды көздейтін режимдер азырақ қолданылады. Сапа сипаттамалары бойынша болатты азоттауды анықтайтын бақылау параметрлерінің ішінен аммиак шығынының деңгейін, температураны, диссоциациялану дәрежесін, қосалқы технологиялық газдардың шығынын және т.б. бөлуге болады.
Электролит ерітінділерімен өңдеу
Әдетте қолданба технологиясы қолданыладыанодты қыздыру. Шын мәнінде, бұл болат материалдарын электрохимиялық-термиялық жоғары жылдамдықпен өңдеудің бір түрі. Бұл әдіс электролиттік ортаға орналастырылған дайындаманың беті бойымен өтетін импульстік электр зарядын пайдалану принципіне негізделген. Электр зарядтарының металдың бетіне және химиялық ортаға біріккен әсерінің арқасында жылтырату әсеріне де қол жеткізіледі. Мұндай өңдеу кезінде мақсатты бөлікті электр тоғының оң потенциалы бар анод ретінде қарастыруға болады. Сонымен қатар катодтың көлемі анодтың көлемінен кем болмауы керек. Бұл жерде болаттарды иондық азоттау электролиттермен жақындасатын кейбір сипаттамаларды атап өту қажет. Атап айтқанда, сарапшылар анодтармен электрлік процестерді қалыптастырудың әртүрлі режимдерін атап өтеді, олар басқалармен қатар қосылған электролит қоспаларына байланысты. Бұл металл дайындамалардың техникалық және пайдалану сапасын дәлірек реттеуге мүмкіндік береді.
Католиктік азоттау
Бұл жағдайда жұмыс кеңістігі шамамен 200-400 °C температуралық режимді қолдау арқылы диссоциацияланған аммиакпен қалыптасады. Металл дайындамасының бастапқы сапасына байланысты дайындаманы түзету үшін жеткілікті қанықтырудың оңтайлы режимі таңдалады. Бұл аммиак пен сутегінің парциалды қысымының өзгеруіне де қатысты. Аммиак диссоциациясының қажетті деңгейіне газ берудің қысымы мен көлемін бақылау арқылы қол жеткізіледі. Сонымен қатар, газдың классикалық әдістерінен айырмашылығықанықтыру, болатты католиктік азоттау жұмсақ өңдеу режимдерін қамтамасыз етеді. Әдетте, бұл технология жарқыраған электр заряды бар азоты бар ауа ортасында жүзеге асырылады. Анод функциясын қыздыру камерасының қабырғалары, ал катод қызметін өнім орындайды.
Құрылымды деформациялау процесі
Металл дайындамаларының беттерін қанықтырудың барлық әдістері іс жүзінде температуралық әсерлердің қосылуына негізделген. Тағы бір нәрсе, сипаттамаларды түзетудің электрлік және газдық әдістерін қосымша қолдануға болады, материалдың сыртқы құрылымын ғана емес, сонымен қатар сыртқы құрылымын да өзгертуге болады. Негізінен технологтар мақсатты объектінің беріктік қасиеттерін жақсартуға және сыртқы әсерлерден қорғауға ұмтылады. Мысалы, коррозияға төзімділік қанықтырудың негізгі мақсаттарының бірі болып табылады, онда болатты азоттау жүргізіледі. Электролиттермен және газ тәрізді орталармен өңделгеннен кейін металдың құрылымы табиғи механикалық зақымға төтеп бере алатын оқшаулаумен жабдықталған. Құрылымды өзгертудің нақты параметрлері дайындаманы болашақта пайдалану шарттарымен анықталады.
Баламалы технологиялар фонында азоттау
Азоттау техникасымен қатар металл дайындамаларының сыртқы құрылымын циандау және карбюризациялау технологиялары арқылы өзгертуге болады. Бірінші технологияға келетін болсақ, ол классикалық легірлеуді еске түсіреді. Бұл процестің айырмашылығы - белсенді қоспаларға көміртекті қосу. Оның маңызды ерекшеліктері мен цементтелуі бар. Ол дакөміртекті пайдалануға мүмкіндік береді, бірақ жоғары температурада - шамамен 950 ° C. Мұндай қанықтырудың негізгі мақсаты - жоғары жұмыс қаттылығына қол жеткізу. Сонымен бірге болатты карбюризациялау да, азоттау да ұқсас, өйткені ішкі құрылым белгілі бір қаттылықты сақтай алады. Тәжірибеде мұндай өңдеу дайындамалар жоғары үйкеліске, механикалық шаршауға, тозуға төзімділікке және материалдың беріктігін қамтамасыз ететін басқа да қасиеттерге төтеп беруі керек салаларда қолданылады.
Азоттаудың пайдасы
Технологияның негізгі артықшылықтары дайындаманың әртүрлі қанықтыру режимдерін және қолданудың әмбебаптығын қамтиды. Тереңдігі шамамен 0,2-0,8 мм болатын бетті өңдеу де металл бөліктің негізгі құрылымын сақтауға мүмкіндік береді. Дегенмен, көп нәрсе болат пен басқа қорытпаларды азоттау жүргізілетін процесті ұйымдастыруға байланысты. Сонымен, легірлеумен салыстырғанда, азотпен өңдеуді пайдалану арзанырақ және оны тіпті үйде де жасауға болады.
Азоттаудың кемшіліктері
Әдіс металл беттерін сыртқы тазартуға бағытталған, бұл қорғаныс көрсеткіштері бойынша шектеуді тудырады. Көміртекті өңдеуден айырмашылығы, мысалы, азоттау кернеуді жеңілдету үшін дайындаманың ішкі құрылымын түзете алмайды. Тағы бір кемшілік - мұндай өнімнің сыртқы қорғаныс қасиеттеріне теріс әсер ету қаупі. Бір жағынан, болат азоттау процесі коррозияға төзімділігін және жақсартуға боладыылғалдан қорғау, бірақ екінші жағынан, ол сонымен қатар құрылымның тығыздығын барынша азайтады және тиісінше беріктік қасиеттеріне әсер етеді.
Қорытынды
Металл өңдеу технологиялары механикалық және химиялық әсер ету әдістерінің кең спектрін қамтиды. Олардың кейбіреулері типтік болып табылады және арнайы техникалық және физикалық әдістермен дайындамаларды стандартталған қамтамасыз ету үшін есептеледі. Басқалары мамандандырылған жетілдіруге назар аударады. Екінші топқа болатты азоттау кіреді, бұл бөлшектің сыртқы бетін нүктелік дерлік тазарту мүмкіндігін береді. Бұл түрлендіру әдісі бір мезгілде сыртқы теріс әсерге қарсы тосқауыл құруға мүмкіндік береді, бірақ сонымен бірге материалдың негізін өзгертпеуге мүмкіндік береді. Тәжірибеде мұндай операцияларға құрылыста, машина жасауда және аспап жасауда қолданылатын бөлшектер мен құрылымдар жатады. Бұл әсіресе бастапқыда жоғары жүктемелерге ұшыраған материалдарға қатысты. Дегенмен, азоттау арқылы қол жеткізуге болмайтын беріктік көрсеткіштері де бар. Мұндай жағдайларда материал құрылымын терең толық форматты өңдеумен легирлеу қолданылады. Бірақ оның зиянды техникалық қоспалар түріндегі кемшіліктері де бар.
