Azotonawęglanie .

Czym się zajmujemy

Azotonawęglanie gazowe

Azotonawęglanie to odmiana procesu azotowania, w której warstwa węgla ma niewielką głębokość. Proces ten jest wykonywany głównie w celu zapewnienia odporności na zużycie warstwy powierzchniowej i poprawy odporności zmęczeniowej.

Azotonawęglanie występuje w dwóch przemysłowych formach:

• Azotonawęglanie gazowe (GNC) – najpowszechniej stosowana metoda, odpowiednia dla średnio-wysokich ilości, inżynierii ogólnej i komponentów motoryzacyjnych.

• Azotonawęglanie plazmowe (jonowe) (PNC) – stosowane do precyzyjnych elementów wymagających ścisłej kontroli warstwy mieszanki, minimalnych zniekształceń i czystszych powierzchni.

Zalety azotonawęglania

• Względnie niski koszt;
• Wysoka odporność na zużycie;
• Doskonała odporność na ścieranie i zatarcie;
• Właściwości zmęczeniowe poprawiły się nawet o 120%;
• Znacznie lepsza odporność na korozję;
• Dobre wykończenie powierzchni;
• Niewielkie zniekształcenia kształtu;
• Przewidywalna charakterystyka wzrostu; oraz
• Zastępowanie stopów – zwykłe stale węglowe zastępujące stale niskostopowe.

Azotonawęglanie gazowe (GNC)

Azotonawęglanie gazowe wykorzystuje atmosferę gazową do dyfuzji azotu i węgla do powierzchni stali. Jest to idealne rozwiązanie dla:

• Produkcja średnio- i wysokonakładowa

• Komponenty o złożonej geometrii lub dużych rozmiarach partii

• Zastosowania wymagające dobrej odporności na zużycie i zmęczenie materiału przy konkurencyjnych kosztach

Kluczowe właściwości azotonawęglania gazowego:

• Tworzy wytrzymałą warstwę mieszanki o dobrej odporności na ścieranie i zatarcie

• Zapewnia zwiększoną ochronę przed korozją, gdy następuje po utlenianiu

• Zapewnia doskonałą powtarzalność dla zatwierdzonych specyfikacji

• Dobrze nadaje się do komponentów motoryzacyjnych, rolniczych, naftowych i gazowych oraz inżynierii ogólnej

Azotonawęglanie plazmowe (jonowe) (PNC)

Azotonawęglanie plazmowe wykorzystuje środowisko wyładowań jarzeniowych do dyfuzji azotu i węgla w wysoce kontrolowany sposób. Jest ono wybierane, gdy precyzja elementu lub stan powierzchni ma krytyczne znaczenie.

Kluczowe właściwości azotonawęglania plazmowego:

• Bardzo precyzyjna kontrola wzrostu warstwy mieszanki

• Czystsze wykończenie powierzchni przy minimalnej obróbce końcowej

• Doskonały do komponentów wrażliwych na zniekształcenia

• Umożliwia azotonawęglanie złożonych stopów, w tym w niektórych przypadkach stali nierdzewnych

• Idealny do oprzyrządowania, przemysłu lotniczego i precyzyjnych komponentów mechanicznych

Zastosowania i materiały

Zalety tego procesu obejmują możliwość hartowania materiałów, które nie są wstępnie hartowane, stosunkowo niską temperaturę procesu, która minimalizuje odkształcenia, oraz stosunkowo niski koszt w porównaniu z nawęglaniem lub innymi procesami utwardzania powierzchniowego.

Typowe branże:

Ropa naftowa i gaz, zawory, pompy, sprzęt rolniczy, motoryzacja, tłoczenie, tekstylia, wytłaczanie i formowanie wtryskowe oraz elementy broni palnej.

Typowe części:

• Ropa naftowa i gaz – koła zębate i wałki zębate
• Elementy zaworów – zasuwy, gniazda, kule, trzpienie, zawory regulacyjne
• Komponenty pomp – obudowy wirników, korpusy, tłoki, cylindry
• Sprzęt rolniczy – kombajny żniwne, separatory, przenoszenie plonów, komponenty do siekania
• Motoryzacja – pompy olejowe do silników wysokoprężnych, koła zębate, wały korbowe i wałki rozrządu
• Tłoczenie – matryce, oprzyrządowanie
• Tekstylia – bębny rowkowane
• Formy do wytłaczania i wtrysku – ślimaki formujące, cylindry, elementy matryc
• Broń palna – slajdy dotyczące automatycznej broni palnej

Azotonawęglanie może być stosowane do tych samych materiałów, co azotowanie, a także do materiałów niestopowych, w przypadku których wymagana jest dobra odporność na zużycie i pewna zwiększona odporność na zmęczenie przy niskich kosztach. Jest szeroko stosowane do tłoczenia, jako alternatywa dla twardego platerowania.

Szczegóły procesu azotonawęglania

Azotonawęglanie jest przeprowadzane w temperaturach podkrytycznych i obejmuje dyfuzję azotu i węgla do powierzchni stali węglowej, aby uzyskać nieco twardszą obudowę i miękki rdzeń z bardzo cienką warstwą związku na powierzchni.

Warstwa złożona jest odporna na zużycie i korozję, a jednocześnie nie jest krucha, w przeciwieństwie do jej odpowiednika w procesie azotowania. Ponieważ zapewnia ona istotną część właściwości wymaganych w procesie, nie może być usuwana przez późniejszą obróbkę skrawaniem. Znajdująca się pod warstwą mieszanki cienka warstwa utwardzona znacznie zwiększa odporność zmęczeniową elementu.