As tecnologias de nitretação são baseadas na alteração da estrutura da superfície de um produto metálico. Este conjunto de operações é necessário para dotar o objeto alvo de características de proteção. No entanto, não são apenas as qualidades físicas que aumentam a nitretação do aço em casa, onde não há oportunidades para medidas mais radicais para dotar a peça com características melhoradas.
Informações gerais sobre tecnologia de nitretação
A necessidade de nitretação é determinada pela manutenção de características que permitem dotar os produtos com propriedades de alta qualidade. A maior parte das técnicas de nitretação é realizada de acordo com os requisitos de processamento térmico das peças. Em particular, a tecnologia de moagem é generalizada, graças à qual os especialistas podem ajustar com mais precisão os parâmetros do metal. Além disso, é permitida a proteção de áreas não sujeitas à nitretação. Neste caso, pode-se utilizar o revestimento com finas camadas de estanho por meio de uma técnica galvânica. Em comparação com métodos mais profundos de melhoria estrutural das características do metal, a nitretação é a saturação da camada superficial do aço, que afeta a estrutura em menor grau.espaços em branco. Ou seja, as principais qualidades dos elementos metálicos relacionadas às características internas não são levadas em consideração nas melhorias nitretadas.
Variedades de métodos de nitretação
As abordagens de nitretação podem variar. Normalmente, dois métodos principais são distinguidos dependendo das condições de nitretação do metal. Estes podem ser métodos para melhorar a resistência ao desgaste e a dureza da superfície, bem como melhorar a resistência à corrosão. A primeira variante difere porque a estrutura é alterada no contexto de uma temperatura de cerca de 500 °C. A redução da nitretação geralmente é alcançada durante o tratamento iônico, quando a excitação da descarga luminescente é realizada por meio de ânodos e cátodos. Na segunda opção, o aço ligado é nitretado. Este tipo de tecnologia prevê tratamento térmico a 600-700 °C com uma duração de processo de até 10 horas. Nesses casos, o processamento pode ser combinado com ação mecânica e acabamento térmico dos materiais, de acordo com os requisitos exatos para o resultado.
Impacto com íons de plasma
Este é um método de saturação de metais em um vácuo contendo nitrogênio, no qual cargas elétricas incandescentes são excitadas. As paredes da câmara de aquecimento podem servir como ânodos, enquanto as peças processadas diretamente atuam como cátodo. Para simplificar o controle da estrutura em camadas, é permitida uma correção do processo tecnológico. Por exemplo, as características de densidade de corrente, o grau de vácuo, a taxa de fluxo de nitrogênio, os níveis de adição de líquidogás de processo, etc. Em algumas modificações, a nitretação a plasma do aço também prevê a conexão de argônio, metano e hidrogênio. Em parte, isso permite otimizar as características externas do aço, mas as mudanças técnicas ainda diferem da liga completa. A principal diferença é que mudanças e correções estruturais profundas são feitas não apenas nos revestimentos externos e nos invólucros do produto. O processamento iônico pode afetar a deformação geral da estrutura.
Nitretação a gás
Este método de saturação de produtos metálicos é realizado a um nível de temperatura de cerca de 400 °C. Mas também há exceções. Por exemplo, aços refratários e austeníticos fornecem um nível mais alto de aquecimento - até 1200 ° C. A amônia dissociada atua como o principal meio de saturação. Os parâmetros de deformação estrutural podem ser controlados através do procedimento de nitretação gasosa, que envolve diferentes formatos de processamento. Os modos mais populares são os formatos de dois, três estágios, bem como uma combinação de amônia dissociada. Modos que envolvem o uso de ar e hidrogênio são menos comumente usados. Dentre os parâmetros de controle que determinam a nitretação do aço por características de qualidade, pode-se destacar o nível de consumo de amônia, temperatura, grau de dissociação, consumo de gases auxiliares de processo, etc.
Tratamento com soluções eletrolíticas
Tecnologia de aplicação normalmente utilizadaaquecimento anódico. Na verdade, este é um tipo de processamento eletroquímico-térmico de alta velocidade de materiais de aço. Este método baseia-se no princípio do uso de uma carga elétrica pulsada que passa ao longo da superfície de uma peça colocada em um meio eletrolítico. Devido ao efeito combinado de cargas elétricas na superfície do metal e no ambiente químico, também é alcançado um efeito de polimento. Com tal processamento, a parte alvo pode ser considerada como um ânodo com fornecimento de potencial positivo de uma corrente elétrica. Ao mesmo tempo, o volume do cátodo não deve ser menor que o volume do ânodo. Aqui é necessário observar algumas características segundo as quais a nitretação iônica dos aços converge com os eletrólitos. Em particular, os especialistas observam uma variedade de modos para a formação de processos elétricos com anodos, que, entre outras coisas, dependem das misturas eletrolíticas conectadas. Isso torna possível regular com mais precisão as qualidades técnicas e operacionais dos blanks metálicos.
Nitretação Católica
O espaço de trabalho neste caso é formado por amônia dissociada com o suporte de um regime de temperatura de cerca de 200-400 °C. Dependendo das qualidades iniciais da peça de metal, o modo de saturação ideal é selecionado, suficiente para corrigir a peça de trabalho. Isso também se aplica a mudanças na pressão parcial de amônia e hidrogênio. O nível necessário de dissociação de amônia é alcançado controlando a pressão e os volumes do suprimento de gás. Ao mesmo tempo, em contraste com os métodos clássicos de gássaturação, a nitretação católica do aço proporciona modos de processamento mais suaves. Normalmente, essa tecnologia é implementada em um ambiente de ar contendo nitrogênio com uma carga elétrica brilhante. A função do ânodo é realizada pelas paredes da câmara de aquecimento e a função do cátodo é realizada pelo produto.
Processo de deformação da estrutura
Praticamente todos os métodos de saturação das superfícies dos blanks metálicos são baseados na conexão dos efeitos da temperatura. Outra coisa é que métodos elétricos e a gás para correção de características podem ser usados adicionalmente, alterando não apenas a estrutura externa, mas também a externa do material. Principalmente, os tecnólogos procuram melhorar as propriedades de força do objeto alvo e proteção contra influências externas. Por exemplo, a resistência à corrosão é um dos principais objetivos da saturação, na qual é realizada a nitretação do aço. A estrutura do metal após tratamento com eletrólitos e meios gasosos é dotada de isolamento capaz de resistir a danos mecânicos naturais. Parâmetros específicos para alterar a estrutura são determinados pelas condições para o uso futuro da peça.
Nitretação contra o pano de fundo de tecnologias alternativas
Junto com a técnica de nitretação, a estrutura externa dos blanks metálicos pode ser alterada por tecnologias de cianetação e cementação. Quanto à primeira tecnologia, é mais uma reminiscência da liga clássica. A diferença deste processo é a adição de carbono às misturas ativas. Possui características e cimentação significativas. Ela tambémpermite o uso de carbono, mas em temperaturas elevadas - cerca de 950 ° C. O principal objetivo de tal saturação é alcançar alta dureza operacional. Ao mesmo tempo, tanto a cementação quanto a nitretação do aço são semelhantes, pois a estrutura interna pode manter um certo grau de tenacidade. Na prática, esse processamento é utilizado em indústrias onde as peças devem suportar maior atrito, fadiga mecânica, resistência ao desgaste e outras qualidades que garantem a durabilidade do material.
Benefícios da nitretação
As principais vantagens da tecnologia incluem uma variedade de modos de saturação da peça e versatilidade de aplicação. O tratamento de superfície com uma profundidade de cerca de 0,2-0,8 mm também permite preservar a estrutura básica da peça metálica. No entanto, muito depende da organização do processo em que a nitretação do aço e outras ligas é realizada. Assim, comparado à liga, o uso do tratamento com nitrogênio é mais barato e pode ser feito até mesmo em casa.
Desvantagens da nitretação
O método é focado no refinamento externo das superfícies metálicas, o que causa uma limitação em termos de indicadores de proteção. Ao contrário do tratamento com carbono, por exemplo, a nitretação não pode corrigir a estrutura interna da peça de trabalho para aliviar o estresse. Outra desvantagem é o risco de impacto negativo mesmo nas propriedades protetoras externas de tal produto. Por um lado, o processo de nitretação do aço pode melhorar a resistência à corrosão eproteção contra umidade, mas, por outro lado, também minimizará a densidade da estrutura e, consequentemente, afetará as propriedades de resistência.
Conclusão
As tecnologias de processamento de metais envolvem uma ampla gama de métodos de ação mecânica e química. Alguns deles são típicos e são calculados para a dotação padronizada de blanks com métodos técnicos e físicos específicos. Outros se concentram no refinamento especializado. O segundo grupo inclui a nitretação do aço, que permite a possibilidade de refinamento quase pontual da superfície externa da peça. Este método de modificação permite formar simultaneamente uma barreira contra a influência negativa externa, mas ao mesmo tempo não alterar a base do material. Na prática, as peças e estruturas que são utilizadas na construção, engenharia mecânica e fabricação de instrumentos são submetidas a tais operações. Isto é especialmente verdadeiro para materiais que são inicialmente submetidos a altas cargas. No entanto, também existem indicadores de resistência que não podem ser alcançados através da nitretação. Nesses casos, é usada a liga com processamento profundo em formato completo da estrutura do material. Mas também tem suas desvantagens na forma de impurezas técnicas prejudiciais.
