Les technologies de nitruration sont basées sur la modification de la structure de surface d'un produit métallique. Cet ensemble d'opérations est nécessaire pour doter l'objet cible de caractéristiques protectrices. Cependant, ce ne sont pas seulement les qualités physiques qui augmentent la nitruration de l'acier à la maison, où il n'y a pas de possibilités de mesures plus radicales pour doter la pièce de caractéristiques améliorées.
Informations générales sur la technologie de nitruration
Le besoin de nitruration est déterminé par le maintien de caractéristiques qui permettent de doter les produits de propriétés de haute qualité. La majeure partie des techniques de nitruration est réalisée conformément aux exigences du traitement thermique des pièces. En particulier, la technologie de meulage est répandue, grâce à laquelle les spécialistes peuvent ajuster plus précisément les paramètres du métal. De plus, la protection des zones non soumises à la nitruration est autorisée. Dans ce cas, un revêtement avec de fines couches d'étain au moyen d'une technique galvanique peut être utilisé. Par rapport aux méthodes plus profondes d'amélioration structurelle des caractéristiques du métal, la nitruration est la saturation de la couche superficielle de l'acier, qui affecte la structure dans une moindre mesure.blancs. C'est-à-dire que les principales qualités des éléments métalliques liées aux caractéristiques internes ne sont pas prises en compte dans les améliorations nitrurées.
Variétés de méthodes de nitruration
Les approches de nitruration peuvent varier. Habituellement, on distingue deux méthodes principales selon les conditions de nitruration des métaux. Il peut s'agir de méthodes pour améliorer la résistance à l'usure et la dureté de la surface, ainsi que pour améliorer la résistance à la corrosion. La première variante diffère en ce que la structure est modifiée dans le contexte d'une température d'environ 500 °C. La réduction de la nitruration est généralement obtenue lors du traitement ionique, lorsque l'excitation par décharge luminescente est réalisée au moyen d'anodes et de cathodes. Dans la deuxième option, l'acier allié est nitruré. Ce type de technologie prévoit un traitement thermique à 600-700 °C avec une durée de traitement allant jusqu'à 10 heures. Dans de tels cas, le traitement peut être combiné avec une action mécanique et une finition thermique des matériaux, conformément aux exigences exactes du résultat.
Impact avec des ions de plasma
Il s'agit d'une méthode de saturation des métaux dans un vide contenant de l'azote, dans laquelle des charges électriques luminescentes sont excitées. Les parois de la chambre de chauffe peuvent servir d'anodes, tandis que les pièces directement traitées servent de cathode. Afin de simplifier le contrôle de la structure en couches, une correction du processus technologique est autorisée. Par exemple, les caractéristiques de densité de courant, le degré de vide, le débit d'azote, les niveaux d'ajout de netgaz de traitement, etc. Dans certaines modifications, la nitruration au plasma de l'acier prévoit également la connexion d'argon, de méthane et d'hydrogène. Cela vous permet en partie d'optimiser les caractéristiques externes de l'acier, mais les modifications techniques diffèrent toujours de l'alliage à part entière. La principale différence est que des changements structurels profonds et des corrections ne sont pas seulement apportés aux revêtements extérieurs et aux coques du produit. Le traitement ionique peut affecter la déformation globale de la structure.
Nitruration gazeuse
Cette méthode de saturation des produits métalliques est réalisée à une température d'environ 400 °C. Mais il y a aussi des exceptions. Par exemple, les aciers réfractaires et austénitiques permettent un niveau de chauffage plus élevé - jusqu'à 1200 ° C. L'ammoniac dissocié agit comme principal milieu de saturation. Les paramètres de déformation structurelle peuvent être contrôlés par la procédure de nitruration gazeuse, qui implique différents formats de traitement. Les modes les plus populaires sont les formats à deux ou trois étapes, ainsi qu'une combinaison d'ammoniac dissocié. Les modes qui impliquent l'utilisation d'air et d'hydrogène sont moins couramment utilisés. Parmi les paramètres de contrôle qui déterminent la nitruration de l'acier par des caractéristiques de qualité, on peut distinguer le niveau de consommation d'ammoniac, la température, le degré de dissociation, la consommation de gaz de procédé auxiliaires, etc.
Traitement avec des solutions électrolytiques
Technologie d'application habituellement utiliséechauffage des anodes. En fait, il s'agit d'une sorte de traitement électrochimique-thermique à grande vitesse des matériaux en acier. Cette méthode est basée sur le principe de l'utilisation d'une charge électrique pulsée qui passe à la surface d'une pièce placée dans un milieu électrolytique. En raison de l'effet combiné des charges électriques sur la surface du métal et de l'environnement chimique, un effet de polissage est également obtenu. Avec un tel traitement, la partie cible peut être considérée comme une anode alimentée en potentiel positif à partir d'un courant électrique. Dans le même temps, le volume de la cathode ne doit pas être inférieur au volume de l'anode. Il faut ici noter quelques caractéristiques selon lesquelles la nitruration ionique des aciers converge avec les électrolytes. En particulier, les experts notent une variété de modes de formation de processus électriques avec des anodes, qui dépendent, entre autres, des mélanges d'électrolytes connectés. Cela permet de réguler plus précisément les qualités techniques et opérationnelles des flans métalliques.
Nitruration Catholique
L'espace de travail dans ce cas est formé par l'ammoniac dissocié avec le support d'un régime de température d'environ 200-400 °C. En fonction des qualités initiales de la pièce métallique, le mode de saturation optimal est sélectionné, suffisant pour corriger la pièce. Ceci s'applique également aux changements de pression partielle d'ammoniac et d'hydrogène. Le niveau requis de dissociation de l'ammoniac est atteint en contrôlant la pression et les volumes de l'alimentation en gaz. Dans le même temps, contrairement aux méthodes classiques de gazsaturation, la nitruration catholique de l'acier permet des modes de traitement plus doux. En règle générale, cette technologie est mise en œuvre dans un environnement d'air contenant de l'azote avec une charge électrique incandescente. La fonction d'anode est assurée par les parois de la chambre de chauffe et la fonction de cathode est assurée par le produit.
Processus de déformation de la structure
Pratiquement toutes les méthodes de saturation des surfaces des ébauches métalliques sont basées sur la connexion des effets de la température. Une autre chose est que des méthodes électriques et gazeuses pour corriger les caractéristiques peuvent également être utilisées, en modifiant non seulement la structure externe, mais également la structure externe du matériau. Les technologues cherchent principalement à améliorer les propriétés de résistance de l'objet cible et la protection contre les influences extérieures. Par exemple, la résistance à la corrosion est l'un des principaux objectifs de la saturation, dans laquelle la nitruration de l'acier est réalisée. La structure du métal après traitement avec des électrolytes et des milieux gazeux est dotée d'une isolation capable de résister aux dommages mécaniques naturels. Les paramètres spécifiques pour modifier la structure sont déterminés par les conditions d'utilisation future de la pièce.
Nitruration sur fond de technologies alternatives
Avec la technique de nitruration, la structure externe des ébauches métalliques peut être modifiée par les technologies de cyanuration et de carburation. Quant à la première technologie, elle rappelle davantage l'alliage classique. La différence de ce processus est l'ajout de carbone aux mélanges actifs. Il a des caractéristiques et une cimentation importantes. Elle aussipermet l'utilisation de carbone, mais à des températures élevées - environ 950 ° C. L'objectif principal d'une telle saturation est d'atteindre une dureté opérationnelle élevée. Dans le même temps, la carburation et la nitruration de l'acier sont similaires en ce sens que la structure interne peut maintenir un certain degré de ténacité. En pratique, un tel traitement est utilisé dans les industries où les pièces doivent résister à un frottement accru, à la fatigue mécanique, à la résistance à l'usure et à d'autres qualités qui garantissent la durabilité du matériau.
Avantages de la nitruration
Les principaux avantages de la technologie incluent une variété de modes de saturation de la pièce et une polyvalence d'application. Un traitement de surface d'une profondeur d'environ 0,2-0,8 mm permet également de préserver la structure de base de la pièce métallique. Cependant, beaucoup dépend de l'organisation du processus dans lequel la nitruration de l'acier et d'autres alliages est effectuée. Ainsi, par rapport à l'alliage, l'utilisation du traitement à l'azote est moins coûteuse et peut être effectuée même à la maison.
Inconvénients de la nitruration
La méthode se concentre sur le raffinement externe des surfaces métalliques, ce qui entraîne une limitation en termes d'indicateurs de protection. Contrairement au traitement au carbone, par exemple, la nitruration ne peut pas corriger la structure interne de la pièce pour soulager les contraintes. Un autre inconvénient est le risque d'impact négatif même sur les propriétés de protection externe d'un tel produit. D'une part, le processus de nitruration de l'acier peut améliorer la résistance à la corrosion etprotection contre l'humidité, mais d'autre part, cela minimisera également la densité de la structure et, par conséquent, affectera les propriétés de résistance.
Conclusion
Les technologies de traitement des métaux impliquent un large éventail de méthodes d'action mécanique et chimique. Certains d'entre eux sont typiques et sont calculés pour la dotation standardisée des ébauches avec des méthodes techniques et physiques spécifiques. D'autres se concentrent sur le raffinement spécialisé. Le deuxième groupe comprend la nitruration de l'acier, qui permet la possibilité d'un raffinement presque ponctuel de la surface extérieure de la pièce. Cette méthode de modification permet de former simultanément une barrière contre les influences négatives externes, mais en même temps de ne pas changer la base du matériau. En pratique, les pièces et les structures utilisées dans la construction, la construction mécanique et la fabrication d'instruments sont soumises à de telles opérations. Cela est particulièrement vrai pour les matériaux qui sont initialement soumis à des charges élevées. Cependant, il existe également des indicateurs de résistance qui ne peuvent pas être atteints par la nitruration. Dans de tels cas, un alliage avec un traitement complet en profondeur de la structure du matériau est utilisé. Mais il a aussi ses inconvénients sous la forme d'impuretés techniques nocives.
