აცვიათ მდგრადი საფარის სწორი შემადგენლობით და გამოყენების რეჟიმით, საჭრელი ხელსაწყოს მუშაობა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს. თუმცა, ხელსაწყოს ბაზასთან ინტერფეისის ერთ ფენაში საფარის თვისებების უცვლელობის გამო, მკვეთრად იცვლება ფიზიკური, მექანიკური და თერმოფიზიკური თვისებები (პირველ რიგში ელასტიურობის მოდული და თერმული გაფართოების კოეფიციენტი), რაც იწვევს ფორმირებას. საფარში მაღალი ნარჩენი ძაბვები და მისი წებოვანი კავშირის სიძლიერის დაქვეითება ფუძით, რაც ყველაზე მნიშვნელოვანი პირობაა დაფარული საჭრელი ხელსაწყოს წარმატებული მუშაობისთვის.

მითითებული, ისევე როგორც კონტაქტური და თერმული პროცესების ცვლილებები დაფარული ხელსაწყოთი დამუშავებისას, მოითხოვს შუალედური გარდამავალი ფენის შექმნას ხელსაწყოს ფუძესა და საფარს შორის, რაც ზრდის დაფარული საჭრელი სოლის წინააღმდეგობას მოქმედი დატვირთვების მიმართ.

ასეთი ფენის ფორმირების ყველაზე გავრცელებული მეთოდია იონის ნიტრიდირება. ამ შემთხვევაში, დაფარვის წინ წარმოქმნილ აზოტირებულ ფენას, ხელსაწყოს მუშაობის სპეციფიკური პირობებიდან გამომდინარე, უნდა ჰქონდეს გარკვეული სტრუქტურა, სისქე და მიკროსიმტკიცე. პრაქტიკაში, მაღალსიჩქარიანი ფოლადის ხელსაწყოები ჩვეულებრივ ექვემდებარება ასეთ დამუშავებას.

ნახაზი 4. ვაკუუმ-რკალის ინსტალაციის სქემატური დიაგრამა ხელსაწყოების კომბინირებული დამუშავებისთვის, იონის აზოტირებისა და საფარის ჩათვლით: 1 - სამიზნე; 2 - ანოდი; 3 - ეკრანი; 4 - ვაკუუმური პალატა; 5 - ნეიტრალური ატომები; 6 - იონები; 7 - ელექტრონები; 8 - დამუშავებული იარაღები

იონის აზოტირებისთვის და შემდგომი საფარისთვის მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ინსტალაცია, რომელიც დაფუძნებულია ვაკუუმ-რკალის გამონადენზე, რომელშიც კომბინირებული გამკვრივების ყველა ეტაპი შეიძლება განხორციელდეს ერთ ტექნოლოგიურ ციკლში დამუშავებული ხელსაწყოების გადატვირთვის გარეშე.

ასეთი ინსტალაციის მუშაობის პრინციპი შემდეგია (სურათი 4).

სამიზნე აორთქლდება ვაკუუმური რკალის კათოდური ლაქებით და გამოიყენება როგორც რკალის გამონადენი კათოდი. სპეციალური ეკრანი, რომელიც მდებარეობს სამიზნესა და ანოდს შორის, კამერას ყოფს ორ ზონად, სავსე მეტალ-გაზით (ეკრანის მარცხნივ) და გაზის პლაზმით (მარჯვნივ). ეს ეკრანი შეუვალია მიკროწვეთების, ნეიტრალური ატომებისა და ლითონის იონების მიმართ, რომლებიც გამოსხივებულია სამიზნე ზედაპირზე კათოდური ლაქებით. ეკრანზე მხოლოდ ელექტრონები შეაღწევენ, ანოდისკენ მიმავალ კამერაში მიწოდებულ გაზს იონიზებენ და ამ გზით ქმნიან გაზის პლაზმას, რომელიც არ შეიცავს ლითონის ნაწილაკებს.

პლაზმაში ჩაძირული ხელსაწყოები თბება ელექტრონებით, როდესაც მათზე დადებითი პოტენციალი ვრცელდება, ხოლო უარყოფითი პოტენციალის გამოყენებისას ხდება მათი ნიტრიდირება. აზოტის დასასრულს, ეკრანი გადაიწევს გვერდზე და მას შემდეგ, რაც ლითონის სამიზნის ნაწილაკები იწყებენ დენას ხელსაწყოს ზედაპირზე, ხდება საფარის სინთეზირება.

საფარის დეპონირება ძალიან ენერგო ინტენსიური პროცესია, რომელსაც თან ახლავს მაღალი ენერგიის პლაზმური ნაკადის მოქმედება, განსაკუთრებით იონური დაბომბვის დროს. შედეგად, იონის აზოტირებით მიღებული ფენის მახასიათებლები შეიძლება მნიშვნელოვნად შეიცვალოს.

ამიტომ, მაღალსიჩქარიანი ხელსაწყოების კომბინირებული დამუშავების პროცესის ოპტიმიზაციისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ არა მხოლოდ აზოტის პროცესის ფაქტორები, არამედ აცვიათ მდგრადი საფარის გამოყენების შემდგომი პროცესი - პირველ რიგში, განაცხადი. დრო, რომელზეც პირდაპირ დამოკიდებულია საფარის სისქე. ერთის მხრივ, მისი მატება დადებითად მოქმედებს ხელსაწყოს საკონტაქტო ბალიშების აცვიათ წინააღმდეგობის გაზრდაზე და, მეორე მხრივ, იწვევს საფარის დეფექტების რაოდენობის შესამჩნევ ზრდას, ადჰეზიის დაქვეითებას. საფარის სიძლიერე ხელსაწყოს მასალაზე და საფარის უნარის დაქვეითება ელასტიურ-პლასტიკური დეფორმაციების წინააღმდეგობის გაწევისთვის.

კომბინირებული დამუშავების ყველაზე მნიშვნელოვანი პირობებია აზოტირების პროცესის ტემპერატურა და ხანგრძლივობა, აზოტის მოცულობითი წილი არგონთან გაზის ნარევში და შემდგომი აცვიათ მდგრადი საფარის პროცესის დრო. ამ პროცესის სხვა ფაქტორები: აზოტის წნევა, საორიენტაციო ძაბვა, რკალის დენი კათოდზე - ძირითადად გავლენას ახდენს საფარის მახასიათებლებზე და უნდა იყოს დაყენებული ისევე, როგორც ტრადიციული საფარის დეპონირების შემთხვევაში.

საჭრელი ხელსაწყოს ტიპისა და კომბინირებული დამუშავების დროს მისი შემდგომი მუშაობის პირობების მიხედვით, მისი რეჟიმები, როგორც წესი, იცვლება შემდეგ საზღვრებში: აზოტის ტემპერატურა 420 ... 510 ° C; აზოტის ატომური ფრაქცია N 2 აირის ნარევში არგონით 10 ... 80%; ნიტრირების დრო 10...70 წთ; აირის ნარევის წნევა ~ 9,75·10 -1 Pa; საფარის გამოყენების დრო 40...80 წთ.

მაღალსიჩქარიანი ფოლადისგან დამზადებული ხელსაწყოების მუშაობის პრაქტიკა კომბინირებული გამკვრივების შემდეგ სხვადასხვა დამუშავების ოპერაციებში გვიჩვენებს, რომ საფარის ქვეშ აზოტირებული ფენის არსებობა, რომელშიც არის მტვრევადი ნიტრიდის ზონა (?- და?-ფაზა), მნიშვნელოვნად ზღუდავს კომბინირებული დამუშავების ეფექტი.

ასეთი სტრუქტურა იქმნება აზოტის დროს სუფთა აზოტის ატმოსფეროში ვაკუუმ-რკალის გამონადენი პლაზმის გამოყენებით. შედარებით სქელი ნიტრიდის ზონის არსებობა (> 0,5 მკმ) უწყვეტი ჭრის დროს (გადაბრუნება და ბურღვა) არ უზრუნველყოფს ხელსაწყოს სიცოცხლის მნიშვნელოვნად გაზრდას ტრადიციული საფარის მქონე ხელსაწყოებთან შედარებით, ხოლო შეწყვეტილი ჭრა (ფრეზირება და ჭრიალი) ხშირად იწვევს. ხელსაწყოს მუშაობის პირველ წუთებში საჭრელი კიდეების დაჭრა.

არგონის შეყვანა აზოტშემცველი ატმოსფეროს შემადგენლობაში აზოტის დროს საფარის დეპონირებამდე შესაძლებელს ხდის წარმოქმნილი ფენის ფაზური შემადგენლობის გაკონტროლებას და საჭრელი ხელსაწყოს მუშაობის სპეციფიკური პირობებიდან და მისი მომსახურების მიზნიდან გამომდინარე, მიიღება საჭირო სტრუქტურა.

წყვეტილი ჭრის პირობებში კომბინირებული დამუშავებით მაღალსიჩქარიანი ხელსაწყოს მუშაობისას, აზოტირებული ფენის ოპტიმალური სტრუქტურაა აზოტის ბლანტი და დატვირთვისადმი მდგრადი მყარი ხსნარი მარტენზიტში, რომელშიც წარმოიქმნება შენადნობი კომპონენტების დისპერსიული ნიტრიდების მცირე რაოდენობა. დასაშვებია.

ეს სტრუქტურა შეიძლება მიღებულ იქნას აზოტირებით გარემოში, რომელიც შეიცავს ~ 30% N 2 და 70% Ar.

უწყვეტი ჭრის პირობებში ხელსაწყოს მუშაობის შემთხვევაში, აზოტოვანი მარტენზიტისა და შენადნობი ელემენტების სპეციალური ნიტრიდებისაგან შემდგარი ფენა (W, Mo, Cr, V) ხასიათდება უმაღლესი წარმადობით.

გარდა ამისა, დასაშვებია ძალიან მცირე რაოდენობით ?-ფაზის არსებობა. ეს სტრუქტურაზრდის ხელსაწყოს ზედაპირული ფენის წინააღმდეგობას თერმული დატვირთვების მიმართ და შეიძლება წარმოიქმნას აზოტიზაციის დროს გარემოში, რომელიც შეიცავს ~ 60% N 2 და 40% Ar.

(Ti, Al)N საფარი, რომელიც დეპონირებულია ნიტრიდებულ ნიტრიდებზე %, 60 N 2 + 40 Ar და 30 N 2 + 70 Ar შემცველობით, დამაკმაყოფილებელი ადჰეზიური სიძლიერით. ნიმუშებში არ ჩანს საფარის აქერცვლა, არც აშკარა ბზარები, რომლებიც აღმოჩენილია 100% N 2-ზე აზოტირებულ ნიმუშებზე.

საჭრელი ხელსაწყოს კონტაქტურ ბალიშებზე აცვიათ მდგრადი კომპლექსის შექმნა, რომელიც წარმოიქმნება იონის აზოტირებით, რასაც მოჰყვება ვაკუუმ-რკალის გამონადენის პლაზმაში დაფარვა, მნიშვნელოვნად მოქმედებს ხელსაწყოს ცვეთის ინტენსივობასა და ბუნებაზე.

მე-5 და მე-6 ნახატებზე ნაჩვენებია 45 კონსტრუქციული ფოლადის გრძივი შემობრუნებისა და სახის დაფქვის დროს ხელსაწყოების აცვიათ ექსპერიმენტულად მიღებული პროფილოგრამები დაფარვით და კომბინირებული დამუშავებით.

განხილული საოპერაციო პირობებისთვის, არსებობს ხელსაწყოს დაბალი ეფექტურობა, რომელსაც აქვს საფარი აზოტის გარეშე, როგორც დაფქვის, ასევე ბრუნვისას. ეს გამოწვეულია იმით, რომ საფარი ძალიან სწრაფად ნადგურდება და უკანა ზედაპირზე ხახუნის პირობები სულ უფრო უახლოვდება უფარავ ხელსაწყოსათვის დამახასიათებელს. და ეს ნიშნავს, რომ გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა იზრდება, ტემპერატურა უკანა ზედაპირთან ახლოს იზრდება, რის შედეგადაც ხელსაწყოს მასალაში იწყება შეუქცევადი დარბილების პროცესები, რაც იწვევს კატასტროფულ ცვეთას.

აზოტირებითა და საფარით ხელსაწყოების ბლაგვის ბუნების შესწავლა საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ მაღალსიჩქარიანი ხელსაწყოს ცვეთის ინტენსივობის შემცირებაში მთავარი წვლილი შეაქვს ე.წ.

ხელსაწყოს მუშაობის პირველ წუთებში, როგორც ჩანს მისი სამუშაო ზედაპირების პროფილოგრამებიდან (სურათები 5 და 6), საფარი ნადგურდება მთელ სისქემდე მიმდებარე ადგილებში. ჭრის პირას. თუმცა, აცვიათ ცენტრების შემდგომი ზრდა სიგრძისა და სიღრმის გასწვრივ ზღუდავს საკონტაქტო უბნების კიდეებს, რომლებიც ინარჩუნებენ საფარისა და აზოტირებული ფენის აცვიათ მდგრად კომბინაციას.

გარდა ამისა, ზედაპირული აზოტირებული ფენა, რომელსაც აქვს გაზრდილი სიხისტე მაღალი სითბოს წინააღმდეგობასთან ერთად, ხასიათდება უფრო მაღალი წინააღმდეგობით მიკროპლასტიკური დეფორმაციების მიმართ და ხელს უწყობს დარბილების პროცესების დათრგუნვას უკანა ზედაპირზე.

ნახაზი 5. R6M5 ფოლადისგან დამზადებული საჭრელი ჩანართების ნახმარი მონაკვეთების პროფილოგრამები 45-ის შემობრუნებისას: a - R6M5 + (Ti, A1)N; b - Р6М5 + აზოტირება + (Ti, A1)N; დამუშავების რეჟიმები: v = 82 მ/წთ; S = 0,2 მმ/ბრუნი; / = 1,5 მმ (გამაგრილებლის გარეშე)

სურათი 6. R6M5 ფოლადისგან დამზადებული საჭრელი ჩანართების ნახმარი მონაკვეთების პროფილოგრამები ფოლადის პირისპირ დაფქვის დროს 45: a - R6M5 + (Ti, Al)N; b - Р6М5 + აზოტირება + (Ti, Al)N; დამუშავების რეჟიმები: v = 89 მ/წთ; S= 0,15 მმ/კბილი; H = 45 მმ;

წარმოების გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ კომბინირებული დამუშავება, რომელიც ითვალისწინებს წინასწარ აზოტირებას და შემდგომ დაფარვას, შესაძლებელს ხდის 5-მდე და 3-ჯერ გაზარდოს მაღალსიჩქარიანი ხელსაწყოების ფართო სპექტრის ხელსაწყოების ხანგრძლივობა გამკვრივების გარეშე და ტრადიციული ინსტრუმენტებით. საფარი, შესაბამისად.

ნახაზი 7 გვიჩვენებს ცვეთის ცვლილების დამოკიდებულებას დროთა განმავლობაში h 3 \u003d f (T) ფოლადისგან დამზადებული R6M5 საჭრელი ჩანართების, რომლებმაც განიცადეს სხვადასხვა სახის ზედაპირის გამკვრივება, ფოლადის შემობრუნებისა და სახის დაფქვის დროს 45. ჩანს. რომ შემხვევის დროს ხელსაწყოს კატასტროფული ცვეთისადმი წინააღმდეგობა იზრდება 2, 6-ჯერ, ხოლო ფრეზირებისას - 2,9-ჯერ ფენით, მაგრამ აზოტირების გარეშე ხელსაწყოსთან შედარებით.

სურათი 7. ცვეთის დამოკიდებულება R6M5 ფოლადისგან დამზადებული ხელსაწყოს ფლანგის ზედაპირის გასწვრივ ზედაპირის დამუშავების სხვადასხვა ვარიანტებით ჭრის დროზე: -- *-- R6M5 + (Ti, A1)N; --*-- Р6М5 + აზოტირება + (Ti-Al)N; a - გარდამტეხი ფოლადი 45 v = 82 მ / წთ; S = 0,2 მმ/ბრუნი; /=1,5 მმ; ბ - ფოლადი 45: v = 89 მ/წთ; 5= 0,15 მმ/კბილი; H = 45 მმ; t = 1,5 მმ

იონ-პლაზმის ნიტრიდაცია, როგორც მასალების ზედაპირული გამკვრივების ერთ-ერთი თანამედროვე მეთოდი

, , სტუდენტები;

, Ხელოვნება. მასწავლებელი

ლითონის ხარისხის გაუმჯობესება და მისი მექანიკური საკუთრება- ეს არის ნაწილების გამძლეობის გაზრდის მთავარი გზა და ფოლადებისა და შენადნობების დაზოგვის ერთ-ერთი მთავარი წყარო. პროდუქციის ხარისხისა და გამძლეობის გაუმჯობესება ხორციელდება მასალების რაციონალური არჩევანის და გამკვრივების მეთოდების გამო, მაღალი ტექნიკური და ეკონომიკური ეფექტურობის მიღწევისას. Ბევრნი არიან სხვადასხვა მეთოდებიზედაპირის გამკვრივება - გამკვრივება მაღალი სიხშირის დენებით, პლასტიკური დეფორმაცია, ქიმიურ-თერმული დამუშავება (CHT), ლაზერული და იონ-პლაზმური დამუშავება.

გაზის აზოტირების პროცესი, რომელიც ტრადიციულად გამოიყენება ინდუსტრიაში, როგორც CTO-ს ერთ-ერთი სახეობა, არის ფოლადის ზედაპირის ფენის აზოტით დიფუზიური გაჯერების პროცესი. ნიტრიდირება დიდი ეფექტით შეიძლება გამოყენებულ იქნას აცვიათ წინააღმდეგობის, სიხისტის, დაღლილობის სიძლიერის, კოროზიის და კავიტაციის წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად. სხვადასხვა მასალები(სტრუქტურული ფოლადები, სითბოს მდგრადი ფოლადები და შენადნობები, არამაგნიტური ფოლადები და ა. ნებისმიერი ზომის და ფორმის ნაწილების აზოტირების შესაძლებლობა. ამავდროულად, გაზის აზოტირებას ასევე აქვს მთელი რიგი უარყოფითი მხარეები: პროცესის ხანგრძლივი დრო (20-30 საათი) მცირე ფენების სისქემდე (0,2-0,3 მმ) აზოტირების დროსაც კი; პროცესის ავტომატიზაცია რთულია; რთულია ზედაპირების ადგილობრივი დაცვა, რომლებიც არ ექვემდებარება აზოტირებას; სხვადასხვა გალვანური საფარის გამოყენება (სპილენძის მოპირკეთება, კალაპოტი, ნიკელის მოპირკეთება და ა.შ.) მოითხოვს სპეციალური წარმოების ორგანიზებას.

წარმოების ინტენსიფიკაციის ერთ-ერთი სფეროა განვითარება და განხორციელება სამრეწველო საწარმოებიახალი პერსპექტიული პროცესები და ტექნოლოგიები, რომლებიც აუმჯობესებს პროდუქციის ხარისხს, ამცირებს შრომის ხარჯებს მის წარმოებაზე, ზრდის შრომის პროდუქტიულობას და აუმჯობესებს წარმოებაში სანიტარიულ და ჰიგიენურ პირობებს.

ასეთი პროგრესული ტექნოლოგიაა იონ-პლაზმური აზოტირება (IPA) - მანქანების ნაწილების, ხელსაწყოების, ჭედური და ჩამოსხმის აღჭურვილობის ქიმიურ-თერმული დამუშავება, რომელიც უზრუნველყოფს ფოლადისა და თუჯის ზედაპირის ფენის დიფუზიურ გაჯერებას აზოტით (აზოტი და ნახშირბადი). ) აზოტ-წყალბადის პლაზმაში ტემპერატურაზე
400-600ºС, ტიტანის და ტიტანის შენადნობები 800-950 ºС ტემპერატურაზე აზოტის შემცველ პლაზმაში. ეს პროცესი ამჟამად ფართოდ არის გავრცელებული ყველა ეკონომიკაში განვითარებული ქვეყნები: აშშ, გერმანია, შვეიცარია, იაპონია, ინგლისი, საფრანგეთი.

ხშირ შემთხვევაში, იონის ნიტრიდირება უფრო მიზანშეწონილია, ვიდრე გაზის ნიტრიდირება. IPA-ს უპირატესობებს შორის მბზინავი გამონადენი პლაზმაში არის შემდეგი: გაჯერების პროცესის კონტროლის უნარი, რაც უზრუნველყოფს საფარს. Მაღალი ხარისხი, მოცემული ფაზის შემადგენლობა და სტრუქტურა; ბზინვარების გამონადენით დაფარული ნაწილის მთლიანი ზედაპირის აირისებრი გარემოს აბსოლუტურად იგივე აქტივობის უზრუნველყოფა, ეს საბოლოო ჯამში უზრუნველყოფს სისქის ერთიანი აზოტიანი ფენის გამომუშავებას; ზედაპირების ადგილობრივი დაცვის შრომის ინტენსივობის შემცირება, რომლებიც არ ექვემდებარება აზოტირებას, რაც ხორციელდება ლითონის ეკრანებით; აზოტის ნაწილების ხანგრძლივობის მკვეთრი შემცირება (2-2,5-ჯერ); ნაწილების დეფორმაციის შემცირება. IPA-ის გამოყენება კარბურიზაციის, ნიტროკარბურიზაციის, გაზის ან თხევადი აზოტირების, მოცულობითი ან მაღალი სიხშირის გამკვრივების ნაცვლად, საშუალებას გაძლევთ დაზოგოთ ძირითადი აღჭურვილობა და საწარმოო არეები, შეამციროთ მანქანებისა და ტრანსპორტირების ხარჯები და შეამციროთ ელექტროენერგიის და აქტიური აირისებრი საშუალებების მოხმარება.

იონის აზოტიზაციის პროცესის არსი შემდეგია. დახურულ ევაკუირებულ სივრცეში ნაწილს (კათოდი) და ღუმელის გარსაცმს (ანოდი) შორის, აღფრთოვანებულია მბზინავი გამონადენი. აზოტირება ხორციელდება არანორმალური ბზინვის გამონადენით, ვატის რიგის მაღალი ძაბვით. თანამედროვე დანადგარებიუზრუნველყოს მბზინავი გამონადენის სტაბილურობა მისი ნორმალურ და რკალზე გადასვლის საზღვარზე. რკალის ჩაქრობის მოწყობილობების მუშაობის პრინციპი ემყარება ინსტალაციის ხანმოკლე გამორთვას ვოლტაური რკალი აალდება.

Nitriding აუმჯობესებს კოროზიის წინააღმდეგობას ნახშირბადის და დაბალი შენადნობის ფოლადებისგან დამზადებული ნაწილების. ზედაპირის სიმტკიცის გასაზრდელად და აცვიათ წინააღმდეგობის გასაზრდელად ნიტრიდირებული ნაწილები ერთდროულად იძენს კოროზიის საწინააღმდეგო თვისებებს ორთქლში, ონკანის წყალში, ტუტე ხსნარებში, ნედლ ზეთში, ბენზინში, დაბინძურებულ ატმოსფეროში. იონური ნიტრიდირება საგრძნობლად ზრდის ნაწილების სიმტკიცეს, რაც განპირობებულია ძლიერად გაფანტული ნიტრიდის ნალექებით, რომელთა რაოდენობა და დისპერსია გავლენას ახდენს მიღწეულ სიმტკიცეზე. ნიტრიდირება ზრდის დაღლილობის ზღვარს. ეს აიხსნება, პირველ რიგში, ზედაპირის სიძლიერის ზრდით და მეორეც, მასში ნარჩენი კომპრესიული სტრესების გამოჩენით.

იონური აზოტის უპირატესობები ყველაზე სრულად რეალიზებულია ფართომასშტაბიანი და მასობრივი წარმოებაში, იმავე ტიპის ნაწილების დიდი პარტიების გამკვრივებით. აირის შემადგენლობის, წნევის, ტემპერატურისა და შენახვის დროის ცვლილებით შესაძლებელია მოცემული სტრუქტურისა და ფაზური შემადგენლობის ფენების მიღება. იონის აზოტირების გამოყენება იძლევა ტექნიკურ, ეკონომიკურ და სოციალურ ეფექტებს.

ლითონის თვისებების გაუმჯობესება შეიძლება მოხდეს მისი ქიმიური შემადგენლობის შეცვლით. ამის მაგალითია ფოლადის აზოტირება - შედარებით ახალი ტექნოლოგიაზედაპირის ფენის გაჯერება აზოტით, რომლის გამოყენება სამრეწველო მასშტაბით დაიწყო დაახლოებით ერთი საუკუნის წინ. განხილული ტექნოლოგია შემოთავაზებული იყო ფოლადისგან დამზადებული პროდუქციის ზოგიერთი ხარისხის გასაუმჯობესებლად. მოდით განვიხილოთ უფრო დეტალურად, თუ როგორ არის ფოლადი გაჯერებული აზოტით.

აზოტის დანიშვნა

ბევრი ადამიანი ადარებს კარბურიზაციას და ნიტრიდირებას, რადგან ორივე შექმნილია ნაწილის მუშაობის მკვეთრად გაზრდის მიზნით. აზოტის ინექციის ტექნოლოგიას აქვს რამდენიმე უპირატესობა კარბურიზაციასთან შედარებით, რომელთა შორის არ არის საჭირო ბილეტის ტემპერატურის გაზრდა იმ მნიშვნელობებამდე, რომლებზეც ხდება ატომური გისოსის მიმაგრება. ასევე აღნიშნულია, რომ აზოტის გამოყენების ტექნოლოგია პრაქტიკულად არ ცვლის ბლანკების ხაზოვან ზომებს, რის გამოც მისი გამოყენება შესაძლებელია დასრულების შემდეგ. ბევრ საწარმოო ხაზზე, ჩამქრალი და დაფქული ნაწილები აზოტირებულია, თითქმის მზად არის წარმოებისთვის, მაგრამ ზოგიერთი თვისება უნდა გაუმჯობესდეს.

აზოტის დანიშნულება დაკავშირებულია ძირითადი შესრულების ცვლილებასთან ნაწილის გაცხელების პროცესში გარემოში, რომელიც ხასიათდება ამიაკის მაღალი კონცენტრაციით. ასეთი ზემოქმედების გამო, ზედაპირის ფენა გაჯერებულია აზოტით და ნაწილი იძენს შემდეგ საოპერაციო თვისებებს:

1. ზედაპირის აცვიათ წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად გაიზარდა გაზრდილი სიხისტის ინდექსის გამო.
2. გაუმჯობესებულია გამძლეობის ღირებულება და ლითონის სტრუქტურის დაღლილობის ზრდის წინააღმდეგობის გაწევა.
3. ბევრ ინდუსტრიაში, აზოტის გამოყენება დაკავშირებულია ანტიკოროზიული წინააღმდეგობის გაცემის საჭიროებასთან, რომელიც შენარჩუნებულია წყალთან, ორთქლთან ან ჰაერთან მაღალი ტენიანობის კონტაქტში.

ზემოაღნიშნული ინფორმაცია განსაზღვრავს, რომ აზოტის შედეგები უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე კარბურიზაცია. პროცესის დადებითი და უარყოფითი მხარეები დიდწილად დამოკიდებულია არჩეულ ტექნოლოგიაზე. უმეტეს შემთხვევაში, გადატანილი მოქმედება შენარჩუნებულია მაშინაც კი, როდესაც სამუშაო ნაწილი თბება 600 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურამდე, ცემენტირების შემთხვევაში ზედაპირული ფენა კარგავს სიმტკიცეს და სიმტკიცეს 225 გრადუს ცელსიუსამდე გახურების შემდეგ.

აზოტის პროცესის ტექნოლოგია

მრავალი თვალსაზრისით, ფოლადის აზოტირების პროცესი აღემატება სხვა მეთოდებს, რომლებიც მოიცავს ლითონის ქიმიური შემადგენლობის შეცვლას. ფოლადის ნაწილების აზოტირების ტექნოლოგიას აქვს შემდეგი მახასიათებლები:

1. უმეტეს შემთხვევაში, პროცედურა ტარდება დაახლოებით 600 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე. ნაწილი მოთავსებულია დალუქულ რკინის მაყუჩის ღუმელში, რომელიც მოთავსებულია ღუმელში.
2. აზოტის რეჟიმების გათვალისწინებით, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ტემპერატურა და შენახვის დრო. სხვადასხვა ფოლადისთვის, ეს მაჩვენებლები მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ასევე, არჩევანი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა შესრულებაა საჭირო.
3. ამიაკი მიეწოდება ცილინდრიდან შექმნილ ლითონის კონტეინერში. მაღალი ტემპერატურა იწვევს ამიაკის დაშლას, აზოტის მოლეკულების გამოთავისუფლებას.
4. აზოტის მოლეკულები შეაღწევს ლითონს დიფუზიის პროცესის გავლის გამო. ამის გამო ზედაპირზე აქტიურად წარმოიქმნება ნიტრიდები, რომლებიც ხასიათდება გაზრდილი წინააღმდეგობით მექანიკური სტრესის მიმართ.
5. ქიმიურ-თერმული ზემოქმედების პროცედურა ამ შემთხვევაში არ ითვალისწინებს უეცარ გაგრილებას. როგორც წესი, აზოტის ღუმელი აცივდება ამიაკის ნაკადთან და ნაწილთან ერთად ისე, რომ ზედაპირი არ იჟანგება. აქედან გამომდინარე, განხილული ტექნოლოგია შესაფერისია უკვე დასრულებული ნაწილების თვისებების შესაცვლელად.

საჭირო პროდუქტის მოპოვების კლასიკური პროცესი აზოტირებით მოიცავს რამდენიმე ეტაპს:

1. მოსამზადებელი თერმული დამუშავება, რომელიც შედგება გამკვრივებისა და წრთობისაგან. მოცემულ რეჟიმში ატომური გისოსის გადაწყობის გამო, სტრუქტურა უფრო ბლანტი ხდება და სიძლიერე იზრდება. გაგრილება შეიძლება მოხდეს წყალში ან ზეთში, სხვა საშუალო - ეს ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად მაღალი ხარისხის უნდა იყოს პროდუქტი.
2. შემდეგი, დამუშავება ხორციელდება სასურველი ფორმისა და ზომის მისაცემად.
3. ზოგიერთ შემთხვევაში, საჭიროა პროდუქტის გარკვეული ნაწილების დაცვა. დაცვა ხორციელდება თხევადი შუშის ან თუნუქის წასმით დაახლოებით 0,015 მმ სისქის ფენით. ამის გამო, ზედაპირზე იქმნება დამცავი ფილმი.
4. ფოლადის აზოტირება ხორციელდება ერთ-ერთი ყველაზე შესაფერისი მეთოდით.
5. მიმდინარეობს სამუშაოები დამუშავების დასრულებაზე, დამცავი ფენის მოცილებაზე.

აზოტის შემდეგ მიღებული ფენა, რომელიც წარმოდგენილია ნიტრიდით, არის 0,3-დან 0,6 მმ-მდე, რითაც გამორიცხავს გამკვრივების პროცედურის საჭიროებას. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ნიტრიდირება შედარებით ცოტა ხნის წინ ხორციელდება, მაგრამ ლითონის ზედაპირის ფენის გარდაქმნის პროცესი უკვე თითქმის მთლიანად არის შესწავლილი, რამაც შესაძლებელი გახადა მნიშვნელოვნად გაზარდოს გამოყენებული ტექნოლოგიის ეფექტურობა.

ლითონები და შენადნობები, რომლებიც ექვემდებარება აზოტირებას

არსებობს გარკვეული მოთხოვნები, რომლებიც ვრცელდება ლითონებზე მოცემული პროცედურის განხორციელებამდე. როგორც წესი, ყურადღება ექცევა ნახშირბადის კონცენტრაციას. ნიტრიდისთვის შესაფერისი ფოლადების ტიპები ძალიან განსხვავებულია, მთავარი პირობაა ნახშირბადის პროპორცია 0,3-0,5%. საუკეთესო შედეგები მიიღწევა შენადნობი შენადნობების გამოყენებისას, რადგან დამატებითი მინარევები ხელს უწყობს დამატებითი მყარი ნიტრიტების წარმოქმნას. ლითონის ქიმიური დამუშავების მაგალითია შენადნობების ზედაპირული ფენის გაჯერება, რომელიც შეიცავს მინარევებს ალუმინის, ქრომის და სხვა სახით. განსახილველ შენადნობებს ჩვეულებრივ მოიხსენიებენ, როგორც ნიტრაშენადნობებს.

აზოტის შეყვანა ხორციელდება შემდეგი ფოლადის კლასების გამოყენებისას:

1. თუ ექსპლუატაციის დროს ნაწილზე განხორციელდება მნიშვნელოვანი მექანიკური ეფექტი, მაშინ არჩეულია ბრენდი 38X2MYUA. იგი შეიცავს ალუმინს, რომელიც იწვევს დეფორმაციის წინააღმდეგობის შემცირებას.
2. ჩარხების მრეწველობაში ყველაზე ფართოდ გამოიყენება 40X და 40XFA ფოლადები.
3. ლილვების წარმოებაში, რომლებიც ხშირად ექვემდებარებიან ღუნვის დატვირთვას, გამოიყენება 38KhGM და 30KhZM კლასები.
4. თუ წარმოების დროს აუცილებელია ხაზოვანი ზომების მაღალი სიზუსტის მიღება, მაგალითად, საწვავის განყოფილებების ნაწილების შექმნისას, მაშინ გამოიყენება ფოლადის კლასი 30KhZMF1. ზედაპირის სიმტკიცის და მისი სიხისტის საგრძნობლად გაზრდის მიზნით, წინასწარ ტარდება კაჟით შენადნობი.

ყველაზე შესაფერისი ფოლადის კლასის არჩევისას, მთავარია დაიცვან მდგომარეობა, რომელიც დაკავშირებულია ნახშირბადის პროცენტთან და ასევე გავითვალისწინოთ მინარევების კონცენტრაცია, რაც ასევე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ლითონის შესრულების თვისებებზე.

აზოტის ძირითადი ტიპები

არსებობს რამდენიმე ტექნოლოგია, რომლითაც ხდება ფოლადის აზოტირება. მაგალითისთვის ავიღოთ შემდეგი სია:

1. ამიაკი-პროპანის გარემო. გაზის აზოტირება დღეს ძალიან ფართოდ არის გავრცელებული. ამ შემთხვევაში ნარევი წარმოდგენილია ამიაკისა და პროპანის კომბინაციით, რომლებიც მიიღება 1-დან 1-ის თანაფარდობით. როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, გაზის აზოტირება ასეთი საშუალების გამოყენებისას მოითხოვს გათბობას 570 გრადუს ცელსიუსამდე და შენარჩუნებას. 3 საათი. ნიტრიდების შედეგად მიღებული ფენა ხასიათდება მცირე სისქით, მაგრამ ამავე დროს, აცვიათ წინააღმდეგობა და სიმტკიცე გაცილებით მაღალია, ვიდრე კლასიკური ტექნოლოგიის გამოყენებით. ფოლადის ნაწილების აზოტირება ამ შემთხვევაში შესაძლებელს ხდის ლითონის ზედაპირის სიხისტის გაზრდას 600-1100 HV-მდე.
2. მბზინავი გამონადენი არის ტექნიკა, რომელიც ასევე მოიცავს აზოტის შემცველი საშუალების გამოყენებას. მისი თავისებურება მდგომარეობს აზოტირებული ნაწილების კათოდთან შეერთებაში, მაფლი მოქმედებს როგორც დადებითი მუხტი. კათოდის შეერთებით შესაძლებელია პროცესის რამდენჯერმე დაჩქარება.
3. თხევადი გარემო გამოიყენება ცოტა ნაკლებად ხშირად, მაგრამ ასევე ხასიათდება მაღალი ეფექტურობით. ამის მაგალითია ტექნოლოგია, რომელიც გულისხმობს გამდნარი ციანიდის ფენის გამოყენებას. გათბობა ხორციელდება 600 გრადუსამდე ტემპერატურაზე, ექსპოზიციის პერიოდი 30 წუთიდან 3 საათამდეა.

მრეწველობაში ყველაზე გავრცელებულია აირისებრი საშუალება, დიდი ჯგუფის ერთდროულად დამუშავების შესაძლებლობის გამო.

კატალიზური აირის ნიტრიდირება

ამ ტიპის ქიმიური დამუშავება გულისხმობს ღუმელში განსაკუთრებული ატმოსფეროს შექმნას. დისოცირებული ამიაკი წინასწარ მუშავდება სპეციალურ კატალიზურ ელემენტზე, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის იონიზირებული რადიკალების რაოდენობას. ტექნოლოგიის მახასიათებლები შემდეგია:

1. ამიაკის წინასწარი მომზადება შესაძლებელს ხდის გაზარდოს მყარი ხსნარის დიფუზიის პროპორცია, რაც ამცირებს რეაქციის ქიმიური პროცესების პროპორციას აქტიური ნივთიერებიდან გადასვლისას. გარემორკინაში.
2. ითვალისწინებს სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებას, რომელიც უზრუნველყოფს ყველაზე ხელსაყრელ პირობებს ქიმიური დამუშავებისთვის.

ეს მეთოდი გამოიყენება რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში, ის საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ არა მხოლოდ ლითონების, არამედ ტიტანის შენადნობების თვისებები. აღჭურვილობის დამონტაჟებისა და გარემოს მომზადების მაღალი ხარჯები განსაზღვრავს ტექნოლოგიის გამოყენებას კრიტიკული ნაწილების მისაღებად, რომლებსაც უნდა ჰქონდეთ ზუსტი ზომები და გაზრდილი აცვიათ წინააღმდეგობა.

ნიტრიდირებული ლითონის ზედაპირების თვისებები

საკმაოდ მნიშვნელოვანია საკითხი, თუ რა სიმტკიცე მიიღწევა აზოტირებული ფენის. სიხისტის განხილვისას მხედველობაში მიიღება დამუშავებული ფოლადის ტიპი:

1. ნახშირბადოვანი ფოლადი შეიძლება ჰქონდეს სიმტკიცე 200-250HV ფარგლებში.
2. შენადნობი შენადნობები აზოტიზაციის შემდეგ იძენს სიმტკიცეს 600-800HV დიაპაზონში.
3. ნიტრაშენადნობებს, რომლებიც შეიცავს ალუმინს, ქრომს და სხვა ლითონებს, შეუძლიათ მიიღონ სიმტკიცე 1200HV-მდე.

იცვლება ფოლადის სხვა თვისებებიც. მაგალითად, იზრდება ფოლადის კოროზიის წინააღმდეგობა, რის გამოც მისი გამოყენება შესაძლებელია აგრესიულ გარემოში. თავად აზოტის შეყვანის პროცესი არ იწვევს დეფექტების გაჩენას, რადგან გათბობა ხორციელდება ტემპერატურამდე, რომელიც არ ცვლის ატომურ გისოსს.

მასალების მეცნიერება: ლექციის შენიშვნები ალექსეევი ვიქტორ სერგეევიჩი

7. ქიმიურ-თერმული დამუშავება: აზოტირება, იონური აზოტება

ქიმიურ-თერმული დამუშავება- ნიტრიდირება გამოიყენება სხვადასხვა ნაწილების ზედაპირის სიხისტის გასაზრდელად - გადაცემათა კოლოფი, სამაჯური, ლილვები და ა.შ. აზოტირება- ბოლო ოპერაცია ტექნოლოგიური პროცესინაწილების წარმოება. აზოტებამდე ტარდება სრული თერმული და მექანიკური დამუშავება და თანაბარი დაფქვა, აზოტირების შემდეგ დასაშვებია მხოლოდ დასრულება ლითონის მოცილებით თითო მხარეს 0,02 მმ-მდე. აზოტირებაეწოდება ქიმიურ-თერმული დამუშავება, რომლის დროსაც ხდება ზედაპირის ფენის დიფუზიური გაჯერება აზოტით. აზოტის შედეგად უზრუნველყოფილია: ზედაპირული ფენის მაღალი სიმტკიცე (72 HRC-მდე), მაღალი დაღლილობის სიმტკიცე, სითბოს წინააღმდეგობა, მინიმალური დეფორმაცია, ცვეთა და კოროზიისადმი მაღალი წინააღმდეგობა. ნიტრიდირება ტარდება +500-დან +520 °C-მდე ტემპერატურაზე 8–9 საათის განმავლობაში.აზოტირებული ფენის სიღრმე 0,1–0,8 მმ. აზოტის პროცესის დასასრულს, ნაწილები გაცივდება +200-300 °C-მდე ღუმელთან ერთად ამიაკის ნაკადში, შემდეგ კი ჰაერში.

ზედაპირის ფენა არ ექვემდებარება გრავირს. მასზე უფრო ღრმაა სორბიტის მსგავსი სტრუქტურა. მდნარ ციანიდის მარილებში თხევადი აზოტირების პროცესი ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში. აზოტირებული ფენის სისქე 0,15-0,5 მმ.

ნიტრიდირებული ფენა არ არის მიდრეკილი მყიფე მოტეხილობისკენ. აზოტირებული ფენის სიმტკიცე ნახშირბადოვანი ფოლადები- მდე 350 HV, შენადნობის - მდე 1100 HV. პროცესის უარყოფითი მხარეა ციანიდის მარილების ტოქსიკურობა და მაღალი ღირებულება.

რიგ მრეწველობაში გამოიყენება იონური აზოტირება, რომელსაც აქვს მთელი რიგი უპირატესობები გაზისა და თხევადი ნიტრიდინგის მიმართ. იონის აზოტირება ხორციელდება დახურულ კონტეინერში, რომელშიც იქმნება იშვიათი აზოტის შემცველი ატმოსფერო. ამ მიზნით გამოიყენება სუფთა აზოტი, ამიაკი ან აზოტისა და წყალბადის ნარევი. კონტეინერის შიგნით მოთავსებული ნაწილები დაკავშირებულია მუდმივი ელექტრომოძრავი ძალის წყაროს უარყოფით პოლუსთან, ისინი მოქმედებენ როგორც კათოდი. ანოდი არის კონტეინერის სხეული. ანოდსა და კათოდს შორის ჩართულია მაღალი ძაბვა (500-1000 ვ) - ხდება გაზის იონიზაცია. შედეგად დადებითად დამუხტული აზოტის იონები მიდიან უარყოფით პოლუსზე - კათოდზე. დიდი დაძაბულობა იქმნება კათოდთან ახლოს ელექტრული ველი. მაღალი კინეტიკური ენერგია, რომელსაც ფლობს აზოტის იონები, გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად. ნაწილი მოკლე დროში (15-30 წთ) თბება +470-დან +580 °C-მდე, აზოტი ღრმად ვრცელდება ლითონში, ანუ აზოტდება.

ღუმელებში აზოტირებასთან შედარებით, იონის აზოტირება შესაძლებელს ხდის პროცესის მთლიანი ხანგრძლივობის 2-3-ჯერ შემცირებას, ნაწილების დეფორმაციის შემცირებას ერთიანი გათბობის გამო.

კოროზიისადმი მდგრადი ფოლადებისა და შენადნობების იონის ნიტრიდირება მიიღწევა დამატებითი დეპასივაციური დამუშავების გარეშე. აზოტირებული ფენის სისქე 1 მმ ან მეტია, ზედაპირის სიხისტე 500-1500 HV. იონის აზოტირება გამოიყენება ტუმბოების ნაწილებზე, ინჟექტორებზე, ჩარხების ტყვიის ხრახნებზე, ლილვებზე და სხვაზე.

ეს ტექსტი შესავალი ნაწილია.ავტორის წიგნიდან

ლითონის დამუშავება ლითონის დამუშავება მოიცავს სამუშაოების საკმაოდ დიდ რაოდენობას განსხვავებული სახის, მაგრამ თითოეული მათგანი იწყება დასამუშავებელი ზედაპირის მომზადებით. რას ნიშნავს ლითონის ნაწილის დამუშავება? უპირველეს ყოვლისა, შეამოწმეთ მისი ზომები და

ავტორის წიგნიდან

ხვრელის დამზადება ლითონის ბურღვა ალბათ ძნელი წარმოსადგენია რაიმე მექანიზმის დამზადება და აწყობა ხვრელების ბურღვისა და შემდგომი დამუშავების გარეშე. დიახ, და სხვა სფეროებში ზეინკალი წარმოების, თუ არა

ავტორის წიგნიდან

მზა პროდუქციის თერმული დამუშავება თერმული დამუშავება ხორციელდება მზა ჭედვით და ემსახურება ლითონის სტრუქტურის შეცვლას. პროდუქტის ხარისხი და მისი გამძლეობა დამოკიდებულია მის სწორ შესრულებაზე.

ავტორის წიგნიდან

სიგნალის დამუშავება რობოტში გამოყენებული სენსორული მოწყობილობის ტიპის არჩევისას აუცილებელია მისგან შემოსული სიგნალის წაკითხვისა და დამუშავების საკითხის გადაჭრა. Vjui ბევრი სენსორი არის რეზისტენტული ტიპის სენსორები, რაც ნიშნავს, რომ მათი წინააღმდეგობა იცვლება

ავტორის წიგნიდან

6. ქიმიურ-თერმული დამუშავება: ნახშირწყლოვანი, ნიტროკარბურიზირება ნაწილების ზედაპირული ფენის ქიმიური შემადგენლობის, სტრუქტურისა და თვისებების შესაცვლელად მათ თერმულად ამუშავებენ ქიმიურად აქტიურ გარემოში, რომელსაც ეწოდება ქიმიური. სითბოს მკურნალობა. Მასთან

ავტორის წიგნიდან

1. ნახშირბადოვანი და შენადნობი სტრუქტურული ფოლადები: დანიშნულება, თერმული დამუშავება, თვისებები ნახშირბადის ხარისხის სტრუქტურული ფოლადები გამოიყენება ნაგლინი პროდუქტების, ჭურჭლის, კალიბრირებული ფოლადი, ვერცხლის ფოლადი, სექციური ფოლადი, შტამპები და შიგთავსის დასამზადებლად. ეს ფოლადები

ავტორის წიგნიდან

თერმული დამუშავება თერმული დამუშავება არის თერმული დამუშავების პროცესი, რომლის არსი არის მინის გაცხელება გარკვეულ ტემპერატურაზე, მისი შენარჩუნება ამ ტემპერატურაზე და შემდეგ გაგრილება მოცემული სიჩქარით, რათა შეიცვალოს მინის თვისებები ან ფორმა.

ავტორის წიგნიდან

6. საიუველირო შენადნობების თერმული დამუშავება. ზოგადი დებულებები თერმული დამუშავება მოიცავს შემდეგ ძირითად ოპერაციებს: ადუღება, გამკვრივება, დაძველება და წრთობა (შავი ლითონებისთვის). ამა თუ იმ ტიპის თერმული დამუშავების გამოყენება ნაკარნახევია იმ მოთხოვნებით, რომ

ავტორის წიგნიდან

6.1. თუჯის შენადნობების თერმული დამუშავება საიუველირო შენადნობების კლასიფიკატორის მიხედვით (ნახ. 3.36) მთავარია კეთილშობილური შენადნობები ვერცხლის, ოქროსა და პლატინის ფუძეებზე, აგრეთვე სპილენძის, ალუმინის და თუთიის შენადნობები. შეღავათიანი თერმული დამუშავების ოპერაციები

ავტორის წიგნიდან

13. საიუველირო შენადნობების თერმული დამუშავება საიუველირო შენადნობების თერმული დამუშავების ძირითადი ტიპია რეკრისტალიზაციის ანილირება. იგი ენიჭება როგორც შუალედურ საფეხურს ცივ პლასტმასის დეფორმაციის ოპერაციებს შორის, ან როგორც საბოლოო, რათა

ავტორის წიგნიდან

13.1. ვერცხლზე დაფუძნებული შენადნობების თერმული დამუშავება Ag-Cu სისტემის შენადნობები თერმოდამუშავებულია, ვინაიდან სპილენძი შეზღუდულია ვერცხლის ხსნადი და მისი ხსნადობა იცვლება ტემპერატურის მიხედვით.

ავტორის წიგნიდან

13.2. ოქროს დაფუძნებული შენადნობების თერმული დამუშავება ორმაგი ოქრო-ვერცხლის შენადნობები არ არის თერმულად გამაგრებული, ვინაიდან ვერცხლი და ოქრო უსასრულოდ ხსნადია მყარ მდგომარეობაში.Au-Ag-Cu სისტემის სამეული შენადნობები გამაგრებულია თერმული დამუშავებით. გამკვრივების ეფექტი

ავტორის წიგნიდან

7.3.1. ელექტრო ეროზიის დამუშავება ელექტრული გამონადენის გავლენის ქვეშ კონტაქტების განადგურება დიდი ხანია ცნობილია. ბევრი კვლევა მიეძღვნა კონტაქტების განადგურების აღმოფხვრას ან მინიმუმამდე შემცირებას.კვლევა კონტროლირებადი ფენომენის შესახებ.

ავტორის წიგნიდან

38. ფოლადის ქიმიურ-თერმული დამუშავება. დანიშნულება, ტიპები და ზოგადი ნიმუშები. შენადნობების დიფუზიური გაჯერება ლითონებით და არალითონებით ქიმიურ-თერმული დამუშავება (CHT) - დამუშავება თერმული და ქიმიური ეფექტების კომბინაციით შემადგენლობის, სტრუქტურის შესაცვლელად.

20.01.2008

იონ-პლაზმის ნიტრიდირება (IPA)-ეს არის მანქანების ნაწილების, ხელსაწყოების, ჭედური და ჩამოსხმის მოწყობილობების ქიმიურ-თერმული დამუშავება, რომელიც უზრუნველყოფს ფოლადის (თუჯის) ზედაპირის ფენის დიფუზიურ გაჯერებას აზოტით ან აზოტით და ნახშირბადით აზოტ-წყალბადის პლაზმაში 450- ტემპერატურაზე. 600 ° C, ისევე როგორც ტიტანის ან ტიტანის შენადნობები 800-950 °C ტემპერატურაზე აზოტის პლაზმაში.

იონ-პლაზმის აზოტიზაციის არსი არის ის, რომ აზოტის შემცველობაშია აირისებრი გარემოკათოდს შორის, რომელზედაც განთავსებულია სამუშაო ნაწილები და ანოდს, რომლის როლს ასრულებს ვაკუუმური კამერის კედლები, აღგზნებულია არანორმალური ბზინვის გამონადენი, რომელიც ქმნის აქტიურ გარემოს (იონები, ატომები, აღგზნებული მოლეკულები). ეს უზრუნველყოფს პროდუქტის ზედაპირზე აზოტირებული ფენის წარმოქმნას, რომელიც შედგება გარე ნიტრიდის ზონისგან მის ქვეშ მდებარე დიფუზიური ზონით.

გაჯერებული აირის შემადგენლობის, წნევის, ტემპერატურის, შენახვის დროის ცვლილებით, შესაძლებელია მოცემული სტრუქტურის ფენების მიღება საჭირო ფაზური შემადგენლობით, რაც უზრუნველყოფს ფოლადების, თუჯის, ტიტანის ან მისი შენადნობების მკაცრად რეგულირებულ თვისებებს. გამაგრებული ზედაპირის თვისებების ოპტიმიზაცია უზრუნველყოფილია ნიტრიდისა და დიფუზიური ფენების აუცილებელი კომბინაციით, რომლებიც იზრდებიან საბაზისო მასალაში. ქიმიური შემადგენლობიდან გამომდინარე, ნიტრიდის ფენა არის y-ფაზა (Fe4N) ან e-ფაზა (Fe2-3N). ელ-ნიტრიდის ფენა კოროზიისადმი მდგრადია, ხოლო y- ფენა აცვიათ მდგრადია, მაგრამ შედარებით დრეკადი.

ამავდროულად, იონ-პლაზმის ნიტრიდინგის დახმარებით შესაძლებელია:

დიფუზიური ფენა განვითარებული ნიტრიდის ზონით, რომელიც უზრუნველყოფს მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობას და გაჟღენთილი ზედაპირების გაჟონვას - აცვიათ ნაწილებისთვის

დიფუზიური ფენა ნიტრიდის ზონის გარეშე - საჭრელი, ჭედური ხელსაწყოების ან ქვეშ მომუშავე ნაწილებისთვის მაღალი წნეხებიმონაცვლეობით დატვირთვით.

იონ-პლაზმის ნიტრიდირებამ შეიძლება გააუმჯობესოს პროდუქტების შემდეგი მახასიათებლები:

აცვიათ წინააღმდეგობა

დაღლილობის გამძლეობა

ექსტრემალური წნევის თვისებები

სითბოს წინააღმდეგობა

კოროზიის წინააღმდეგობა

მეთოდის მთავარი უპირატესობაა დამუშავების სტაბილური ხარისხი თვისებების მინიმალური დისპერსიითდეტალებიდან დეტალამდე, გალიიდან გალიამდე. ფოლადის ნაწილების ქიმიურ-თერმული დამუშავების ფართოდ გავრცელებულ მეთოდებთან შედარებით, როგორიცაა კარბურიზაცია, კარბონიტრიდირება, ციანიდაცია, გაზის აზოტირება, იონ-პლაზმის აზოტირების მეთოდს აქვს შემდეგი ძირითადი უპირატესობები:

აზოტირებული ნაწილების უფრო მაღალი ზედაპირის სიმტკიცე

დამუშავების შემდეგ ნაწილების დეფორმაცია არ ხდება

გამძლეობის ლიმიტის გაზრდა დამუშავებული ნაწილების აცვიათ წინააღმდეგობის გაზრდით

პროცესის დაბალი ტემპერატურა, რაც არ იწვევს სტრუქტურულ ცვლილებას სამუშაო ნაწილებში

ბრმა და ხვრელების დამუშავების შესაძლებლობა

აზოტირებული ფენის სიხისტის შენარჩუნება 600 - 650 ° C-მდე გაცხელების შემდეგ

მოცემული კომპოზიციის ფენების მიღების შესაძლებლობა

ნებისმიერი ფორმის შეუზღუდავი ზომის პროდუქტების დამუშავების შესაძლებლობა

არ არის გარემოს დაბინძურება

წარმოების კულტურის გაუმჯობესება

რამდენჯერმე ამცირებს დამუშავების ღირებულებას

იონ-პლაზმის ნიტრიდაციის უპირატესობები გამოიხატება ძირითადი წარმოების ხარჯების მნიშვნელოვან შემცირებაში. მაგალითად, გაზის ნიტრიდირებასთან შედარებით, IPA უზრუნველყოფს:

დამუშავების დროის შემცირება 2-დან 5-ჯერ, როგორც დამუხტვის გათბობა-გაცივების დროის შემცირებით, ასევე იზოთერმული ზემოქმედების დროის შემცირებით.

სამუშაო აირების მოხმარების შემცირება (20-100-ჯერ)

ელექტროენერგიის მოხმარების შემცირება (1,5-3-ჯერ)

საკმარისად შემცირებული დეფორმაცია, რათა აღმოიფხვრას დასრულების სახეხი

წარმოების სანიტარიული და ჰიგიენური პირობების გაუმჯობესება

ტექნოლოგიის სრული შესაბამისობა ყველასთვის თანამედროვე მოთხოვნებიგარემოს დაცვა

გამკვრივებასთან შედარებით, იონ-პლაზმის აზოტირებით დამუშავება საშუალებას იძლევა:

გამორიცხეთ დეფორმაციები

გაზარდეთ აზოტირებული ზედაპირის მომსახურების ვადა (2-5-ჯერ)

იონ-პლაზმის აზოტირების გამოყენება კარბურიზაციის, ნიტროკარბურიზაციის, გაზის ან თხევადი აზოტირების, ნაყარი ან მაღალი სიხშირის გამკვრივების ნაცვლად იძლევა საშუალებას:

დაზოგეთ კაპიტალის აღჭურვილობა და საწარმოო სივრცე

მანქანის ხარჯების შემცირება, ტრანსპორტირების ხარჯები

ელექტროენერგიის, აქტიური აირისებრი მედიის მოხმარების შემცირება.

იონ-პლაზმური აზოტის აღჭურვილობის ძირითადი მომხმარებლები არიან ავტომობილები, ტრაქტორები, თვითმფრინავები, გემთმშენებლობა, გემების შეკეთება, მანქანა/მანქანების ქარხნები, სასოფლო-სამეურნეო ტექნიკის წარმოების ქარხნები, სატუმბი და კომპრესორული მოწყობილობები, გადაცემათა კოლოფი, საკისრები, ალუმინის პროფილები, ელექტროსადგურები. ...

იონ-პლაზმის აზოტიზაციის მეთოდი ქიმიურ-თერმული დამუშავების ერთ-ერთი ყველაზე დინამიურად განვითარებადი სფეროა ინდუსტრიულ ქვეყნებში. IPA მეთოდმა ფართო გამოყენება ჰპოვა საავტომობილო ინდუსტრიაში. მას წარმატებით იყენებენ მსოფლიოს წამყვანი ავტო/ძრავების მშენებელი საწარმოები: Daimler Chrysler (Mercedes), Audi, Volkswagen, Voith, Volvo.
მაგალითად, შემდეგი პროდუქტები მუშავდება ამ მეთოდით:

საქშენები ამისთვის მანქანები, ავტომატური ამძრავის გადამზიდავი ფირფიტები, ტიხრები, მუშტები, ტილოები, ყალიბები (Daimler Chrysler)

ზამბარები საინექციო სისტემა (Opel)

ამწეები (აუდი)

ამწე ლილვები (Volkswagen)

კომპრესორის ამწეები (ატლასი, აშშ და Wabco, გერმანია)

გადაცემათა კოლოფი BMW-სთვის (Handl, გერმანია)

ავტობუსის მექანიზმები (Voith)

საწნეხი ხელსაწყოების გამკვრივება ალუმინის პროდუქტების წარმოებაში (Nughovens, Scandex, John Davis და სხვ.)

Იქ არის დადებითი გამოცდილებასამრეწველო გამოყენება ამ მეთოდითდსთ-ს ქვეყნები: ბელარუსია - MZKT, MAZ, BelAZ; რუსეთი - AvtoVAZ, KamAZ, MMPP Salyut, Ufa Engine Building Association (UMPO).
IPA მეთოდი ამუშავებს:

გადაცემათა კოლოფი (MZKT)

გადაცემათა კოლოფი და სხვა ნაწილები (MAZ)

დიდი (800 მმ-ზე მეტი) დიამეტრის მექანიზმები (BelAZ)

შემავალი და გამონაბოლქვი სარქველები (AvtoVAZ)

ამწე ლილვები (KamAZ)

როგორც იონ-პლაზმის აზოტირების ტექნოლოგიის გამოყენების მსოფლიო გამოცდილება აჩვენებს, მისი განხორციელების ეკონომიკური ეფექტი უზრუნველყოფილია ძირითადად ელექტროენერგიის, სამუშაო აირების მოხმარების შემცირებით, წარმოების პროდუქტების შრომის ინტენსივობის შემცირებით, მოცულობის მნიშვნელოვანი შემცირების გამო. სახეხი სამუშაოები და პროდუქციის ხარისხის გაუმჯობესება.

რაც შეეხება საჭრელ და ჭედურ ​​ხელსაწყოებს, ეკონომიკური ეფექტი მიიღწევა მისი მოხმარების შემცირებით მისი აცვიათ წინააღმდეგობის გაზრდის გამო 4 ან მეტჯერ ჭრის პირობების ერთდროული ზრდით.

ზოგიერთი პროდუქტისთვის იონ-პლაზმის ნიტრიდირება არის ერთადერთი გზა დასრულებული პროდუქტიქორწინების მინიმალური პროცენტით.

გარდა ამისა, IPA პროცესი უზრუნველყოფს სრულ გარემოსდაცვით უსაფრთხოებას.

იონ-პლაზმური აზოტირება შეიძლება გამოყენებულ იქნას წარმოებაში თხევადი ან აირის აზოტირების, კარბურიზაციის, ნიტროკარბურიზაციის, მაღალი სიხშირის გამკვრივების ნაცვლად.