Нитроцементация металла

нитроцементация относится к термическим видам нанесения покрытий

Под этим процессом, который в обиходе также называется цианированием, понимают одновременное насыщение поверхности заготовок частицами углерода и азота. Каждый из воздействующих на металл компонентов выполняет свою миссию. Цианистые соли приводят к высвобождению свободных атомов азота и углерода, внедряющихся глубоко в металл. Азот пропитывает сталь углеродом при более низких температурах, снижая порог насыщения, что приводит к уменьшению деформации обработанных деталей.

Главными условиями, которые влияют на насыщенность и глубину проникновения веществ, становятся температура нагрева и срок, на который выдерживается металл. При повышенной температуре насыщение азотом будет меньше, а углеродом - больше. Чем дольше деталь пробудет в печи, тем более глубокий защитный слой она приобретет.

Сам процесс цианирования металла может осуществляться в принципиально разных средах - твердой, жидкой или газообразной. Опишем эти технологии подробнее.

камеры для газовой нитроцементации металла

Цианировать металл можно и в газовой среде - за счет воздействия комбинации аммиака и науглероживающих газов. Процесс может происходить как при высоких, так и при относительно низких температурах. Но чем они ниже, тем больше должна быть концентрация аммиака. В целом она может составлять от трех-семи до 20-30 процентов.

Газовое цианирование проводят в печах. Аммиак и насыщенные углеродом газы подаются внутрь раздельно. Эта технология способна создавать на поверхности металла слои глубиной до двух миллиметров.

Мы не случайно назвали низкотемпературную цементацию “относительно низкой”: термический порог для нее всё равно должен составлять от +550 до +600 градусов по Цельсию. В результате сталь получает слой с повышенной износостойкостью. Но чтобы он образовался, необходимо запастись терпением и выждать от двух до трех часов.

Причем на этом процесс нитроцементации металла не заканчивается: деталь требуется закалить при температуре от +800 до +825. Закалка может быть не только одномоментной, но и постепенной, ступенчатой. Далее наступает очередь финишной операции - отпуска при температуре от +160 до +180 градусов.

детали после нитроцементации становятся стойкими к износу

Этот процесс тоже используется перед последующей закалкой стали путем нанесения на ее поверхность смеси паст. Состав представляет собой сочетание жидкого стекла, карбюризатора, желтой кровяной соли, карборунда, карбоната натрия и цемента. После нагревания металл дополнительно обрабатывают смесью кварца и жидкого стекла в соотношении 3:2, а затем замачивают в водном растворе, содержащем 30% аммиака.

Далее в раствор подают высокочастотные токи, формирующие вокруг детали защитную оболочку. Затем сталь нагревают до +1200 в течение двух минут, в результате чего образуется закаленный слой глубиной до 2 мм. Хотя процесс цианирования металла не относится к эффективным, он по-прежнему востребован в производстве стальных деталей:

• дисков,
• шестерен,
• кулачков,
• муфт.