Plazmani nitrlash - jarayon va bosqichlar. Konstruktiv va asbob-uskunalar po'latlaridan mahsulotlarni mustahkamlashda ionli nitridlashning texnologik imkoniyatlari

To'g'ri tarkibi va aşınmaya bardoshli qoplamalarni qo'llash rejimi bilan kesish asbobining ishlashi sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin. Shu bilan birga, bir qatlam ichidagi qoplama xususiyatlarining asbob asosi bilan interfeysida o'zgarmasligi sababli, fizik, mexanik va termal xususiyatlar (birinchi navbatda elastiklik moduli va termal kengayish koeffitsienti) keskin o'zgaradi, bu esa qoplamaning shakllanishiga olib keladi. qoplamadagi yuqori qoldiq kuchlanishlar va uning yopishtiruvchi bog'lanishining mustahkamligining pasayishi., qoplamali kesish asbobining muvaffaqiyatli ishlashining eng muhim sharti bo'lgan taglik bilan.

Belgilangan, shuningdek, qoplamali asbob bilan ishlov berish jarayonida aloqa va issiqlik jarayonlaridagi o'zgarishlar, asbob bazasi va qoplama o'rtasida oraliq o'tish qatlamini yaratishni talab qiladi, bu esa qoplangan kesish xanjarining harakatlanuvchi yuklarga chidamliligini oshiradi.

Bunday qatlamni hosil qilishning eng keng tarqalgan usuli ion nitridlashdir. Bunday holda, qoplamadan oldin hosil bo'lgan nitridlangan qatlam, asbobning o'ziga xos ish sharoitlariga qarab, ma'lum bir tuzilishga, qalinlikka va mikroqattiqlikka ega bo'lishi kerak. Amalda, yuqori tezlikda po'latdan yasalgan asboblar odatda bunday qayta ishlashga duchor bo'ladi.

4-rasm elektr sxemasi Kombinatsiyalangan asboblarni qayta ishlash uchun vakuum-ark birligi, shu jumladan ionli nitrlash va qoplama: 1 - maqsad; 2 - anod; 3 - ekran; 4 - vakuum kamerasi; 5 - neytral atomlar; 6 - ionlar; 7 - elektronlar; 8 - qayta ishlangan asboblar

Uchun ionlarni nitrlash va undan keyingi qoplamada, vakuum-ark zaryadsizlanishiga asoslangan o'rnatishdan foydalanish tavsiya etiladi, bunda birlashtirilgan qattiqlashuvning barcha bosqichlari qayta ishlangan asboblarni ortiqcha yuklamasdan bitta texnologik tsiklda amalga oshirilishi mumkin.

Bunday o'rnatishning ishlash printsipi quyidagicha (4-rasm).

Maqsad vakuum yoyining katod nuqtalari bilan bug'lanadi va yoyni bo'shatish katodi sifatida ishlatiladi. Nishon va anod o'rtasida joylashgan maxsus ekran kamerani metall gaz (ekranning chap tomonida) va gaz plazmasi (o'ngda) bilan to'ldirilgan ikkita zonaga ajratadi. Ushbu ekran nishon yuzasida katod dog'lari chiqaradigan mikrodamlalar, neytral atomlar va metall ionlarini o'tkazmaydi. Faqat elektronlar ekranga kirib, anodga ketayotganda kameraga berilgan gazni ionlashtiradi va shu tariqa tarkibida metall zarrachalari bo'lmagan gaz plazmasini hosil qiladi.

Plazmaga botirilgan asboblar musbat potentsial berilganda elektronlar tomonidan isitiladi, manfiy potentsial qo'llanilganda esa ular nitridlanadi. Nitridlash oxirida ekran yon tomonga siljiydi va metall nishonning zarralari asbob yuzasiga oqib chiqa boshlagandan so'ng, qoplama sintezlanadi.

Qoplamaning cho'kishi juda energiya talab qiladigan jarayon bo'lib, yuqori energiyali plazma oqimining ta'siri bilan birga keladi, ayniqsa ion bombardimon qilish vaqtida. Natijada, ion nitridlash natijasida olingan qatlamning xarakteristikalari sezilarli darajada o'zgarishi mumkin.

Shuning uchun, yuqori tezlikda ishlaydigan asboblarni birgalikda qayta ishlash jarayonini optimallashtirishda nafaqat nitridlash jarayonining omillarini, balki aşınmaya bardoshli qoplamani qo'llashning keyingi jarayonini ham hisobga olish kerak - birinchi navbatda, dastur vaqt, bu to'g'ridan-to'g'ri qoplama qalinligiga ta'sir qiladi. Bir tomondan, uning oshishi asbobning kontakt yostiqchalarining aşınma qarshiligini oshirishga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, ikkinchi tomondan, bu qoplamadagi nuqsonlar sonining sezilarli darajada oshishiga, yopishqoqlikning pasayishiga olib keladi. qoplamaning asbob materialiga nisbatan mustahkamligi va qoplamaning elastik-plastik deformatsiyalarga qarshi turish qobiliyatining pasayishi.

Kombinatsiyalangan ishlov berishning eng muhim shartlari nitrlash jarayonining harorati va davomiyligi, argon bilan gaz aralashmasidagi azotning hajm ulushi va keyingi aşınmaya bardoshli qoplama jarayonining vaqti. Bu jarayonning boshqa omillari: azot bosimi, mos yozuvlar kuchlanishi, katoddagi yoy oqimi - asosan qoplamaning xususiyatlariga ta'sir qiladi va an'anaviy qoplamalarni cho'ktirish holatida bo'lgani kabi o'rnatilishi kerak.

Kesish asbobining turiga va kombinatsiyalangan ishlov berishda keyingi ishlash shartlariga qarab, uning rejimlari odatda quyidagi chegaralarda o'zgaradi: nitridlash harorati 420 ... 510 ° S; argon 10 ... 80% gaz aralashmasida azot N 2 atom fraktsiyasi; azotlash vaqti 10...70 min; gaz aralashmasi bosimi ~ 9,75·10 -1 Pa; qoplamani qo'llash vaqti 40...80 min.

Har xil ishlov berish operatsiyalarida qo'shma qattiqlashdan so'ng yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlardan yasalgan asboblarni ishlatish amaliyoti shuni ko'rsatadiki, qoplama ostida mo'rt nitrid zonasi (a- va b-faza) mavjud bo'lgan nitridlangan qatlam mavjudligi sezilarli darajada cheklaydi. qo'shma ishlov berishning ta'siri.

Bunday struktura sof azotli atmosferada vakuum-yoy deşarj plazmasi yordamida nitridlash jarayonida hosil bo'ladi. Uzluksiz kesishda (tornalash va burg'ulash) nisbatan qalin nitrit zonasining mavjudligi (> 0,5 mkm) an'anaviy qoplamali asbob bilan solishtirganda asbobning ishlash muddatini sezilarli darajada oshirishni ta'minlamaydi va uzilib qolgan kesishda (frezalash va kesish) ko'pincha asbobni ishlatishning dastlabki daqiqalaridayoq chiqib ketish qirralarini maydalash.

Qoplashdan oldin azotli atmosfera tarkibiga argonning kiritilishi hosil bo'lgan qatlamning fazaviy tarkibini nazorat qilish imkonini beradi va kesish asbobining o'ziga xos ish sharoitlariga va uning xizmat ko'rsatish maqsadiga qarab, zarur tuzilma.

Vaqti-vaqti bilan kesish sharoitida kombinatsiyalangan ishlov berish bilan yuqori tezlikda ishlaydigan asbobni ishlatganda, nitridlangan qatlamning optimal tuzilishi martensitdagi azotning yopishqoq va yukga chidamli qattiq eritmasi bo'lib, unda qotishma komponentlarning oz miqdordagi dispers nitridlari hosil bo'ladi. joizdir.

Ushbu strukturani ~ 30% N 2 va 70% Ar o'z ichiga olgan muhitda nitridlash orqali olish mumkin.

Asbob uzluksiz kesish sharoitida ishlaganda, azotli martensit va qotishma elementlarning (W, Mo, Cr, V) maxsus nitridlaridan tashkil topgan qatlam eng yuqori ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi.

Bundan tashqari, juda oz miqdordagi ?-fazaning mavjudligiga yo'l qo'yiladi. Ushbu tuzilma asbobning sirt qatlamining termal yuklarga chidamliligini oshiradi va ~ 60% N 2 va 40% Ag o'z ichiga olgan muhitda nitrlash paytida hosil bo'lishi mumkin.

%, 60 N 2 + 40 Ar va 30 N 2 + 70 Ar ni o'z ichiga olgan bir martalik aralashmalarda nitridlangan namunalarga yotqizilgan (Ti, Al)N qoplamasi qoniqarli yopishish kuchi bilan tavsiflanadi. Namunalarda 100% N 2 da nitridlangan namunalarda aniqlangan yoriqlar yoki qoplamaning tozalanishi kuzatilmaydi.

Kesuvchi asbobning kontakt yostiqchalarida ionli nitridlash, so'ngra vakuum-yoy deşarj plazmasida qoplash natijasida hosil bo'lgan aşınmaya bardoshli kompleksning yaratilishi asboblarning aşınmasının intensivligi va tabiatiga sezilarli ta'sir qiladi.

5 va 6-rasmlarda 45 konstruktiv po'latni bo'ylama tornalash va yuza frezalashda qoplamali va qo'shma ishlov berishda asbob-uskunalar eskirishining eksperimental ravishda olingan profilogrammalari ko'rsatilgan.

Ko'rib chiqilayotgan ish sharoitlari uchun frezalashda ham, tornalashda ham azotlashsiz qoplamali asbobning past samaradorligi mavjud. Buning sababi shundaki, qoplama juda tez yo'q qilinadi va orqa yuzadagi ishqalanish sharoitlari qoplamasiz asbob uchun xos bo'lganlarga tobora yaqinlashmoqda. Va bu shuni anglatadiki, chiqarilgan issiqlik miqdori oshadi, orqa sirt yaqinidagi harorat oshadi, buning natijasida asbob materialida qaytarilmas yumshatilish jarayonlari boshlanadi, bu esa halokatli aşınmaya olib keladi.

Nitrlash va qoplama bilan asboblarni to'mtoq qilish tabiatini o'rganish yuqori tezlikda ishlaydigan asbobning aşınma intensivligini pasaytirishga asosiy hissa "qirra effekti" deb ataladigan, deb xulosa qilish imkonini beradi, bu quyidagilardan iborat.

Asbob ishlashining dastlabki daqiqalarida, uning ishchi yuzalarining profilogrammalaridan (5 va 6-rasmlar) ko'rinib turibdiki, qoplama kesish chetiga yaqin joylarda butun qalinligigacha yo'q qilinadi. Shu bilan birga, uzunlik va chuqurlik bo'ylab aşınma markazlarining keyingi o'sishi qoplama va nitridlangan qatlamning aşınmaya bardoshli kombinatsiyasini saqlaydigan aloqa joylarining chekkalari bilan cheklanadi.

Bundan tashqari, yuqori issiqlik qarshiligi bilan birlashtirilgan qattiqligi yuqori bo'lgan sirt nitridlangan qatlam mikroplastik deformatsiyalarga nisbatan yuqori qarshilik bilan ajralib turadi va orqa yuzadagi yumshatilish jarayonlarini inhibe qilishga yordam beradi.

Shakl 5. 45 po'latni burishda R6M5 po'latdan yasalgan kesish qo'shimchalarining eskirgan qismlarining profilogrammalari: a - R6M5 + (Ti, A1)N; b - R6M5 + azotlash + (Ti, A1)N; ishlov berish rejimlari: v = 82 m/min; S = 0,2 mm/rev; / = 1,5 mm (sovutgichsiz)

Shakl 6. 45-sonli po'latni yuza frezalashda R6M5 po'latdan yasalgan kesish qo'shimchalarining eskirgan qismlarining profilogrammalari: a - R6M5 + (Ti, Al)N; b - R6M5 + azotlash + (Ti, Al)N; ishlov berish rejimlari: v = 89 m/min; S= 0,15 mm/tish; H = 45 mm;

Ishlab chiqarish tajribasi shuni ko'rsatadiki, dastlabki nitridlash va keyingi qoplamani ta'minlaydigan kombinatsiyalangan ishlov berish eng keng assortimentdagi yuqori tezlikda ishlaydigan asboblarning ishlash muddatini asbobga nisbatan mos ravishda 5 va 3 baravar oshirish imkonini beradi. qattiqlashuv va an'anaviy qoplama bilan.

7-rasmda turli xil sirt qotib qolgan R6M5 po'latdan yasalgan kesuvchi qo'shimchalarning h 3 \u003d f (T) po'latni tornalash va frezalash jarayonida vaqt o'tishi bilan eskirishning o'zgarishiga bog'liqliklari ko'rsatilgan 45. Ko'rish mumkin. tornalash paytida asbobning halokatli aşınmasına qarshilik 2, 6 baravar, frezalashda esa 2,9 marta, qoplamali, lekin nitrillashsiz asbobga nisbatan oshadi.

Shakl 7. R6M5 po'latdan yasalgan asbobning orqa yuzasiga aşınmaya bog'liqligi turli xil variantlar kesish vaqtidan sirt ishlov berish: -- *-- R6M5 + (Ti, A1)N; --*-- R6M5 + azotlash + (Ti-Al)N; a - burilish po'lati 45 da v = 82 m / min; S = 0,2 mm/rev; /=1,5 mm; b - po'latdan frezalash 45: v = 89 m / min; 5= 0,15 mm/tish; H = 45 mm; t = 1,5 mm

ION-PLAZMANI NITRIDLASH MATERIALLARNING SIRTINI QATTISHTIRISHNING ZAMONAVIY USULLARIDAN BIRI OLISH

, , talabalar;

, Art. o'qituvchi

Metall va uning sifatini oshirish mexanik xususiyatlar- bu qismlarning chidamliligini oshirishning asosiy usuli va po'lat va qotishmalarni tejashning asosiy manbalaridan biridir. Mahsulot sifati va chidamliligini oshirish yuqori texnik va iqtisodiy samaradorlikka erishgan holda materiallarni va qotib qolish usullarini oqilona tanlash hisobiga amalga oshiriladi. Juda ko'p .. lar bor turli usullar sirtni qattiqlashtirish - yuqori chastotali oqimlar bilan qattiqlashish, plastik deformatsiya, kimyoviy-termik ishlov berish (CHT), lazer va ion-plazma bilan ishlov berish.

Sanoatda an'anaviy ravishda CTO turlaridan biri sifatida ishlatiladigan gazni nitridlash jarayoni po'latning sirt qatlamini azot bilan diffuziya bilan to'yintirish jarayonidir. Katta ta'sirga ega nitridlash turli xil materiallarning aşınma qarshiligini, qattiqligini, charchoqqa chidamliligini, korroziyaga va kavitatsiyaga chidamliligini oshirish uchun ishlatilishi mumkin (konstruktiv po'latlar, issiqlikka bardoshli po'latlar va qotishmalar, magnit bo'lmagan po'latlar va boshqalar), bir qator inkor etilmaydigan afzalliklarga ega. , masalan: jarayonning nisbatan soddaligi , qismlarni yotqizish uchun universal asbob-uskunalar va qurilmalardan foydalanish imkoniyati, har qanday o'lcham va shakldagi qismlarni nitridlash imkoniyati. Shu bilan birga, gazni nitrlashning bir qator kamchiliklari ham mavjud: kichik qatlam qalinligi (0,2-0,3 mm)gacha nitrlashda ham uzoq jarayon vaqti (20-30 soat); jarayonni avtomatlashtirish qiyin; nitratsiyaga duchor bo'lmagan sirtlarni mahalliy himoya qilish qiyin; turli galvanik qoplamalarni qo'llash (mis qoplama, kalaylash, nikel qoplama va boshqalar) maxsus ishlab chiqarishni tashkil qilishni talab qiladi.

Ishlab chiqarishni intensivlashtirish yo'nalishlaridan biri ishlab chiqish va amalga oshirishdir sanoat korxonalari mahsulot sifatini yaxshilaydigan, uni ishlab chiqarish uchun mehnat sarfini kamaytiradigan, mehnat unumdorligini oshiradigan va ishlab chiqarishda sanitariya-gigiyena sharoitlarini yaxshilaydigan yangi istiqbolli jarayonlar va texnologiyalar.

Bunday ilg'or texnologiya ion-plazma nitridlash (IPA) - po'lat va quyma temirning sirt qatlamini azot (azot va uglerod) bilan diffuziya bilan to'yintirishni ta'minlaydigan mashina qismlari, asboblari, shtamplash va quyish uskunalarini kimyoviy-termik ishlov berishning bir turi. ) azot-vodorod plazmasida haroratda
400-600ºS, titanium va titanium qotishmalari 800-950 ºS haroratda azot o'z ichiga olgan plazmada. Bu jarayon hozirda barcha iqtisodiy sohalarda keng tarqalgan rivojlangan mamlakatlar: AQSh, Germaniya, Shveytsariya, Yaponiya, Angliya, Fransiya.

Ko'p hollarda gazni nitrlashdan ko'ra ion nitridlash ko'proq mos keladi. Glow deşarj plazmasida IPA afzalliklari orasida quyidagilar mavjud: yuqori sifatli qoplama, berilgan faza tarkibi va tuzilishini ta'minlaydigan to'yinganlik jarayonini nazorat qilish qobiliyati; porlash oqimi bilan qoplangan qismning butun yuzasining gazsimon muhitining mutlaqo bir xil faolligini ta'minlash, bu oxir-oqibatda qalinligi bir xil nitridlangan qatlam hosil bo'lishini ta'minlaydi; metall ekranlar tomonidan amalga oshiriladigan nitridlanishga tobe bo'lmagan sirtlarni mahalliy himoya qilishning mehnat zichligini kamaytirish; nitridlash qismlarining davomiyligini keskin qisqartirish (2-2,5 marta); qismlarning deformatsiyasini kamaytiradi. Karbürizatsiya, nitrokarbürizatsiya, gaz yoki suyuq nitridlash, hajmli yoki yuqori chastotali qotish o'rniga IPA dan foydalanish asosiy jihozlar va ishlab chiqarish maydonlarini tejashga, mashina va ishlab chiqarish hajmini kamaytirishga imkon beradi. transport xarajatlari, elektr energiyasi va faol gazsimon muhit iste'molini kamaytirish.

Ionlarni azotlash jarayonining mohiyati quyidagicha. Qism (katod) va o'choq korpusi (anod) o'rtasidagi yopiq evakuatsiya qilingan bo'shliqda porlash oqimi qo'zg'atiladi. Nitridlash g'ayritabiiy porlash bilan, vatt darajasidagi yuqori kuchlanishda amalga oshiriladi. Zamonaviy qurilmalar normal va kamonga o'tish chegarasida porlashning barqarorligini ta'minlaydi. Arkni o'chirish moslamalarining ishlash printsipi voltaik yoy yoqilganda o'rnatishni qisqa muddatli o'chirishga asoslangan.

Nitridlash uglerodli va past qotishma po'latlardan yasalgan qismlarning korroziyaga chidamliligini yaxshilaydi. Sirt mustahkamligi va aşınmaya bardoshliligini oshirish uchun nitridlangan qismlar bir vaqtning o'zida bug ', musluk suvi, gidroksidi eritmalar, xom neft, benzin, ifloslangan atmosferada korroziyaga qarshi xususiyatlarga ega bo'ladi. Ionli nitridlash qismlarning qattiqligini sezilarli darajada oshiradi, bu juda disperslangan nitrid cho'kmalari bilan bog'liq bo'lib, ularning miqdori va tarqalishi erishilgan qattiqlikka ta'sir qiladi. Nitridlash charchoq chegarasini oshiradi. Bu, birinchidan, sirt mustahkamligining oshishi bilan, ikkinchidan, unda qoldiq bosim kuchlanishlarining paydo bo'lishi bilan izohlanadi.

Ion nitridlashning afzalliklari keng miqyosda va eng to'liq amalga oshiriladi ommaviy ishlab chiqarish, bir xil turdagi qismlarning katta partiyalarini qattiqlashtirganda. Gaz tarkibini, bosimini, haroratini va ushlab turish vaqtini o'zgartirib, ma'lum struktura va fazaviy tarkibning qatlamlarini olish mumkin. Ion azotlashdan foydalanish texnik, iqtisodiy va ijtimoiy samaralar beradi.

20.01.2008

Ion-plazmani nitrlash (IPA) - Bu po'lat (quyma temir) sirt qatlamini azot yoki azot va uglerod bilan 450-450 ° C haroratda azot yoki azot va uglerod bilan to'yinganligini ta'minlovchi mashina qismlari, asboblari, shtamplash va quyish uskunalarini kimyoviy-termik ishlov berishning bir turi. 600 ° S, shuningdek, azot plazmasida 800-950 ° S haroratda titanium yoki titanium qotishmalari.

Ion-plazmani azotlashning mohiyati shundaki, azot o'z ichiga olgan gaz muhitida ish qismlari joylashgan katod va vakuum kamerasining devorlari rolini o'ynaydigan anod o'rtasida 200-000 Pa gacha chiqariladi. , g'ayritabiiy porlash oqimi qo'zg'atilib, faol muhit (ionlar, atomlar, qo'zg'atilgan molekulalar) hosil qiladi. Bu mahsulot yuzasida uning ostida joylashgan diffuziya zonasi bo'lgan tashqi nitrid zonasidan iborat nitridlangan qatlam hosil bo'lishini ta'minlaydi.

To'yingan gazning tarkibini, bosimini, haroratini, ushlab turish vaqtini o'zgartirib, po'latlar, quyma temirlar, titanium yoki uning qotishmalarining qat'iy tartibga solinadigan xususiyatlarini ta'minlovchi kerakli fazaviy tarkibga ega bo'lgan berilgan strukturaning qatlamlarini olish mumkin. Qattiqlashtirilgan sirtning xususiyatlarini optimallashtirish asosiy materialga o'sadigan nitrid va diffuziya qatlamlarining zarur kombinatsiyasi bilan ta'minlanadi. ga qarab kimyoviy tarkibi nitrid qatlami y-faza (Fe4N) yoki e-faza (Fe2-3N) bo'ladi. E-nitrid qatlami korroziyaga chidamli va y-qatlami aşınmaya bardoshli, lekin nisbatan egiluvchan.

Shu bilan birga, ion-plazma nitridlash yordamida quyidagilarga erishish mumkin:

yuqori korroziyaga chidamliligini va ishqalanish yuzalarining ishqalanishini ta'minlaydigan rivojlangan nitridli zonali diffuziya qatlami - eskirgan qismlar uchun

nitrid zonasisiz diffuziya qatlami - kesish, shtamplash asboblari yoki ostida ishlaydigan qismlar uchun yuqori bosimlar o'zgaruvchan yuklar bilan.

Ion-plazma nitridlash mahsulotning quyidagi xususiyatlarini yaxshilashi mumkin:

aşınma qarshilik

charchoqqa chidamlilik

ekstremal bosim xususiyatlari

issiqlikka chidamlilik

korroziyaga qarshilik

Usulning asosiy afzalligi shundaki xususiyatlarning minimal tarqalishi bilan barqaror ishlov berish sifati tafsilotdan detalgacha, qafasdan qafasgacha. Karbürizatsiya, karbonitrlash, siyanidlash, gazni nitrlash kabi po'lat qismlarga kimyoviy-termik ishlov berishning keng qo'llaniladigan qattiqlashuv usullari bilan taqqoslaganda, ion-plazma nitridlash usuli quyidagi asosiy afzalliklarga ega:

nitridlangan qismlarning yuqori sirt qattiqligi

ishlov berishdan keyin qismlarning deformatsiyasi yo'q

ishlov beriladigan qismlarning aşınma qarshiligi oshishi bilan chidamlilik chegarasining oshishi

past jarayon harorati, natijada ish qismlarida strukturaviy o'zgarishlar bo'lmaydi

Ko'r va teshiklarni qayta ishlash imkoniyati

600 - 650 ° C gacha qizdirilgandan keyin nitridlangan qatlamning qattiqligini saqlash

berilgan kompozitsiyaning qatlamlarini olish imkoniyati

har qanday shakldagi cheksiz o'lchamdagi mahsulotlarni qayta ishlash qobiliyati

atrof muhitni ifloslantirmaydi

ishlab chiqarish madaniyatini oshirish

qayta ishlash xarajatlarini bir necha marta kamaytirish

Ion-plazma nitridlashning afzalliklari asosiy ishlab chiqarish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishda namoyon bo'ladi. Masalan, gazni nitrlash bilan solishtirganda, IPA quyidagilarni ta'minlaydi:

zaryadni isitish - sovutish vaqtini qisqartirish va izotermik ta'sir qilish vaqtini qisqartirish hisobiga ishlov berish vaqtini 2 dan 5 barobarga qisqartirish

ish gazlari iste'molini kamaytirish (20-100 marta)

elektr energiyasi iste'molini kamaytirish (1,5 - 3 baravar)

tugatish silliqlashni bartaraf etish uchun etarli darajada kamaytirilgan deformatsiya

ishlab chiqarishning sanitariya-gigiyena sharoitlarini yaxshilash

texnologiyaning atrof-muhitni muhofaza qilish bo'yicha barcha zamonaviy talablarga to'liq muvofiqligi

Qattiqlashuv bilan solishtirganda, ion-plazma nitridlash bilan ishlov berish quyidagilarga imkon beradi:

deformatsiyalarni istisno qiling

nitridlangan sirtning xizmat qilish muddatini oshirish (2-5 marta)

Karbürizatsiya, nitrokarburizatsiya, gaz yoki suyuq nitridlash, quyma yoki yuqori chastotali qotish o'rniga ion-plazma nitridlashdan foydalanish quyidagilarga imkon beradi:

kapital uskunalar va ishlab chiqarish maydonini tejash

mashina xarajatlarini, transport xarajatlarini kamaytirish

elektr energiyasini, faol gazsimon muhitni iste'mol qilishni kamaytirish.

Ion-plazma nitridlash uchun uskunalarning asosiy iste'molchilari avtomobil, traktor, aviatsiya, kemasozlik, kema ta'mirlash, mashinasozlik zavodlari, qishloq xo'jaligi texnikasi, nasos va nasos ishlab chiqarish zavodlaridir. kompressor uskunalari, viteslar, podshipniklar, alyuminiy profillar, elektr stantsiyalari ...

Ion-plazma nitridlash usuli sanoati rivojlangan mamlakatlarda kimyoviy-termik tozalashning eng dinamik rivojlanayotgan yo'nalishlaridan biridir. IPA usuli avtomobil sanoatida keng qo'llanilishini topdi. U dunyoning etakchi avtomobil / dvigatel ishlab chiqaruvchi korxonalari tomonidan muvaffaqiyatli qo'llaniladi: Daimler Chrysler (Mercedes), Audi, Volkswagen, Voith, Volvo.
Masalan, quyidagi mahsulotlar ushbu usul bilan qayta ishlanadi:

uchun nozullar avtomobillar, avtomatik haydovchi tashuvchi plitalar, qoliplar, zımbalar, qoliplar, qoliplar (Daimler Chrysler)

qarshi tizimi uchun kamon (Opel)

krank vallar (Audi)

eksantrik miller (Volkswagen)

kompressor krank vallari (Atlas, AQSh va Wabco, Germaniya)

BMW uchun viteslar (Handl, Germaniya)

avtobus viteslari (Voith)

alyuminiy mahsulotlarini ishlab chiqarishda presslash asboblarini qattiqlashtirish (Nughovens, Scandex, Jon Devis va boshqalar).

Ijobiy tajribaga ega bo'ling sanoat foydalanish bu usul MDH davlatlari: Belarus - MZKT, MAZ, BelAZ; Rossiya - AvtoVAZ, KamAZ, MMPP Salyut, Ufa Dvigatel ishlab chiqarish uyushmasi (UMPO).
IPA usuli jarayonlari:

viteslar (MZKT)

viteslar va boshqa qismlar (MAZ)

katta (800 mm dan ortiq) diametrli viteslar (BelAZ)

Qabul qilish va chiqarish klapanlari (AvtoVAZ)

krank vallar (KamAZ)

Ion-plazma nitridlash texnologiyasini qo'llash bo'yicha jahon tajribasi shuni ko'rsatadiki, iqtisodiy samara uni amalga oshirishdan asosan elektr energiyasi, ish gazlari sarfini kamaytirish, silliqlash ishlari hajmini sezilarli darajada qisqartirish hisobiga mahsulot ishlab chiqarishning mehnat zichligini kamaytirish va mahsulot sifatini yaxshilash hisobiga ta'minlanadi.

Kesish va shtamplash asboblariga kelsak, iqtisodiy samaraga kesish sharoitlarining bir vaqtning o'zida o'sishi bilan uning aşınma qarshiligining 4 yoki undan ko'p marta oshishi hisobiga uning iste'molini kamaytirish orqali erishiladi.

Ba'zi mahsulotlar uchun ion-plazmani nitrlash olishning yagona yo‘lidir tayyor mahsulot Bilan minimal foiz nikoh.

Bundan tashqari, IPA jarayoni to'liq ekologik xavfsizlikni ta'minlaydi.

Ion-plazma nitridlash ishlab chiqarishda suyuq yoki gazli nitridlash, karburizatsiya, nitrokarburizatsiya, yuqori chastotali qotish o'rniga qo'llanilishi mumkin.

Gaz turbinali dvigatel qismlarining chidamliligi asosan ularning sirtining holati va birinchi navbatda uning aşınma qarshiligi bilan belgilanadi. Nitridlash samolyot dvigatellari va samolyot qismlari sirtlarining aşınma qarshiligini oshirish uchun keng qo'llaniladigan usullardan biridir. Nitridlash ish paytida asosan ishqalanish bilan ishlaydigan qismlarga qo'llaniladi.

Nitridlash - po'latdan yasalgan buyumlarning sirt qatlamlarini azot bilan diffuziya bilan to'yintirish jarayoni. Nitridlash po'lat buyumlarning sirt qatlamlarining qattiqligi va aşınma qarshiligini oshirish, charchoqqa chidamliligini va qismlarning elektrokimyoviy korroziyasini yaxshilash uchun amalga oshiriladi.

Azotlanish jarayonida azot temir bilan bir qator fazalar hosil qiladi: azotli ferrit - azotning temirdagi qattiq eritmasi, azotli ostenit - azotning temirdagi qattiq eritmasi, oraliq `-faza Fe4N, -faza Fe2N va boshqalar. Biroq, temir nitridlari xrom nitridlari CrN, Cr2N, molibden MoN, alyuminiy AlN va boshqa ba'zi qotishma elementlarga nisbatan etarli darajada mustahkamlik, qattiqlik, yuqori mo'rtlikka ega. Shuning uchun, ko'rsatilgan elementlarni o'z ichiga olgan qotishma po'latlar nitridlanishga duchor bo'ladi: 45Kh14N14V2M, 1Kh12N2VMF, 15Kh16K5N2MVFAB-Sh va boshqa po'latlar, ular vtulkalar, novdalar, vana o'rindiqlari, turli korpuslar va boshqalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Sanoatda keng qoʻllaniladigan pechda isitish yordamida dissotsilangan ammiakda azotlash usuli jarayonning uzoq davom etishi, oson passivlanadigan yuqori qotishma poʻlatlarni azot bilan toʻyintirishning qiyinligi, sirtda moʻrt a-faza hosil boʻlishi kabi jiddiy kamchiliklarga ega. qismlar va ularning sezilarli beqaror deformatsiyalari. Nitridlangan sirtlarni qayta ishlashda asosiy operatsiya bo'lgan silliqlash uzoq va mashaqqatli jarayondir.

Ionni azotlash jarayoni vakuumli ish kamerasida amalga oshiriladi, uning qismlari katod, kameraning tuproqli tanasi esa anoddir. Azot o'z ichiga olgan atmosferaning past bosimida qismlar va kamera tanasi o'rtasida elektr potentsialini qo'llash gazning ionlanishiga olib keladi. Ion bombardimon qilish natijasida qismlar kerakli haroratgacha qizdiriladi va azot bilan to'yingan sirt qattiqlashadi.

Odatda, azotlanish 600C dan past haroratlarda, azotning ustun tarqalishi sodir bo'lganda amalga oshiriladi. Azotning diffuziya uzatish tezligi haroratga, kontsentratsiya gradientiga, asosiy materialning tarkibi va tuzilishiga va boshqa omillarga bog'liq. Azot atomlarining tarqalishi vakansiyalar, dislokatsiyalar va kristall strukturasidagi boshqa nuqsonlar bo'ylab sodir bo'ladi. Diffuziya natijasida sirt qatlamidagi azot konsentratsiyasi chuqurlikka qarab o'zgaradi.

Nitridlash jarayonining eng katta tezlashishi porlash razryadli plazmasida, ish qismi (katod) va anod o'rtasida kam uchraydigan atmosferada porlash razryad qo'zg'alganda erishiladi. Gaz ionlari katod sirtini bombardimon qiladi va uni 470-580C haroratgacha qizdiradi. Energiya ta'sirida musbat zaryadlangan azot ionlari elektrostatik maydon qism yuzasiga perpendikulyar bo'ylab ma'lum bir tezlikda harakat qiladi va porlash deşarj plazmasida olingan azot ionining energiyasi, 800 V potentsial farqda, azot atomining energiyasidan taxminan 3000 marta kattaroqdir. dissotsilangan ammiakda pechda azotlash. Azot ionlari qismning sirtini isitadi, shuningdek, sirtdan temir atomlarini sochadi (katodli püskürtme). Temir atomlari porlash plazmasidagi azot bilan birlashib, temir nitridi hosil qiladi, bu qism yuzasida cho'kadi. yupqa qatlam. Keyinchalik, FeN qatlamini azot ionlari bilan bombardimon qilish FeNFe3NFe4N pastki nitridlari va azotning -temir Fe(N)dagi qattiq eritmasi hosil bo'lishi bilan birga keladi. Pastki nitridning parchalanishi paytida hosil bo'lgan azot qismning materialining chuqurligiga tarqaladi va temir yana plazmaga püskürtülür.

Olovli isitishdan farqli o'laroq, ionli nitridlash paytida (porlash plazmasida) qismlar zaryadning massasiga mutanosib ravishda iste'mol qilinadigan plazma energiyasi tufayli isitiladi. Bu massiv toshli pechkalarni talab qilmaydi.

Oson passivlanadigan yuqori xromli zanglamaydigan po'latlarni nitridlash, albatta, gazsimon muhitga vodorod qo'shishni talab qiladi. Har xil toifadagi po'latlarni ion nitrlash jarayonida sirtda fazasiz yuqori sifatli diffuziya qatlamlarini olish uchun vodorodda taxminan 13 Pa bosim va taxminan 1000 V kuchlanishda katodni püskürtme bosqichini o'tkazish tavsiya etiladi. , va to'yinganlik bosqichi - 133-1330 Pa bosimdagi vodorod va (95 -97%) azot aralashmasida (3-5%). Bunday kompozitsiyaning gazsimon muhiti ish kamerasining hajmi bo'yicha zaryadga joylashtirilgan qismlarga diffuziya qatlamlari qalinligining bir xilligini ta'minlaydi. Ikkinchi bosqichda (nitrlash) aralashmaning bosimini oshirish diffuziya qatlamining chuqurligini oshirishga yordam beradi.

Amaldagi seriyali texnologiyaga ko'ra, ionli nitridlash jarayonining davomiyligi o'choqli nitridlash jarayonining taxminan yarmini tashkil etishi aniqlandi. Diffuziya qatlamining chuqurligining ionli nitridlash paytida, shuningdek, o'choqli nitridlash paytida to'yinganlik davomiyligiga bog'liqligi parabolik xususiyatga ega. Ionni azotlash haroratining qatlam chuqurligiga ta'siri ko'rsatkichga yaqin bog'liqlikka ega.

Dissotsilangan ammiakda an'anaviy nitridlash jarayonida ko'pchilik po'latlar uchun maksimal qattiqlik sirtdan ma'lum masofada joylashgan bo'lib, mo'rt a-faza bo'lgan sirt qatlami odatda maydalanadi. Ionni nitrlash natijasida sirt maksimal qattiqlikka ega. "Milli" turdagi nitridlangan qismlarning diametri, qoida tariqasida, 30-40 mikronga o'zgaradi, bu ko'pincha bardoshlik maydoniga to'g'ri keladi. Shuning uchun, ionli nitridlashdan keyin sirtning yuqori sifati va tozaligini saqlanishini hisobga olgan holda, uni ishlov berilmagan holda qoldirish yoki silliqlash yoki engil laklash bilan cheklash mumkin.

Baza zavodida ionli nitridlash yordamida ishlov berish qiyin bo'lgan issiqlikka chidamli nikel, titan va zanglamaydigan po'latlardan qismlarni ishlab chiqarishda kesish asboblari va issiq deformatsiya shtamplarining chidamliligini oshirishda yuqori samaradorlikka erishish mumkin edi.

Sanoatda detallarni ion nitridlash jarayonini joriy etish va qo'llash amaliyoti bu jarayonni ommaviy ishlab chiqarishga keng joriy etish maqsadga muvofiqligini ko'rsatdi. Ionni azotlash jarayoni quyidagilarga imkon beradi:

Nitridlangan qismlarning xizmat muddatini oshirish;

Qattiqlashtirishning boshqa usullarini qo'llash qiyin yoki imkonsiz bo'lgan qismlarning qattiqlashishini ta'minlash;

Elektrokaplamani qo'llash operatsiyasini bartaraf etish orqali ishlab chiqarishning mehnat zichligini kamaytirish;

Ba'zi hollarda, nitridlashdan keyin silliqlashdan bosh torting;

Nitridlash davrining davomiyligini 2 martadan ko'proq qisqartirish;

Mehnat salomatligini yaxshilash.

Samolyot dvigatellarini ishlab chiqarishning o'ziga xos xususiyati turli xil po'lat navlari, shu jumladan nitridlash orqali qotib qolganlardir. Ion azotlashning texnologik jarayonini ishlab chiqishdan oldin ushbu sohadagi xorijiy va mahalliy tadqiqotlarning yutuqlarini chuqur tahlil qilish kerak edi.

Quyidagi materiallarning perlit, ostenitik, martensitik, o'tish sinflaridagi konstruktiv po'latlari, maraj po'latlari ionli nitridlash yo'li bilan qotib qolishni o'rganishga duchor bo'ldi: V2, 40X10X2M, 14X10X2M, 14X17N2, 15X15K56NV8K, 15X15K52N2K, h3NVFAB-Sh, (DI39, VKS-5), N18K9M5T (MS200) va boshqalar.Tadqiqotning vazifasi qismlarni pechda azotlash jarayonini karbürizatsiya o'rniga ionli, qismlarni ionli azotlashning yangi texnologik jarayonlariga o'tkazish maqsadida texnologik jarayonlarni ishlab chiqishdir. shuningdek, ilgari kimyoviy-termik ishlov berish bilan qotib qolmagan.

Korroziya sharoitida past aloqa bosimida eskirish uchun ishlaydigan qismlar uchun ishqalanish yuzalarining kirishi va korroziyaga chidamliligi bog'liq bo'lgan rivojlangan nitrid zonasi bo'lgan diffuziya qatlamini olish kerak.

Ko'tarilgan aloqa yuklari bilan aşınma sharoitida tsiklik yuk ostida ishlaydigan qismlar uchun katta ichki nitridlash zonasi bo'lgan qatlamni olishga harakat qilish kerak.

Qatlam strukturasining o'zgarishi qatlam va yadroning turli kombinatsiyalarini olish imkonini beradi. Bu qismlarning turli guruhlari uchun nitridlashning ko'plab misollari bilan tasdiqlangan.

Texnologik jarayonlarni ishlab chiqishda ularning parametrlarini optimallashtirish uchun asosiy texnologik omillarning ionli nitridlash jarayonida diffuziya qatlamining sifati va ekspluatatsion xususiyatlariga ta'sirini kompleks tizimli o'rganish amalga oshirildi.

Aralashmadagi yuqori vodorod miqdori, shu jumladan ammiakning to'liq dissotsiatsiyasida tarkibga mos keladigan, nitridlangan sirtda monoqatlam shaklida -fazagacha (Fe2N) nitrid fazalarining shakllanishiga yordam beradi. Bundan tashqari, vodorod miqdori yuqori bo'lgan azot aralashmasi aralashma tayyorlanadigan mikser tsilindrida ham, ish kamerasida ham ma'lum vaqtdan keyin nitridlangan qatlamning chuqurligiga ta'sir qila boshlaydi, shuningdek uning zaryad hajmi bo'yicha qismlarga notekislik. Ionni nitrlash jarayonida gazsimon muhitdagi vodorod qotib qolgan yuzada oksidlarni qaytaruvchi vosita rolini o'ynaydi, bu esa azotning metall bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqasi va o'zaro ta'sirini oldini oladi.

Odatiy toifadagi po'latlar vodorod qo'shilmagan holda sof azotda azotlanadi. Biroq, nitridlangan qatlamlar har doim ham chuqurlikda bir xil bo'lmaydi.

Ish kamerasidagi bosimning nitridlangan qatlam sifatiga ta'sirini o'rganish natijasida vodorodda taxminan 13 Pa bosimda va kuchlanishda birinchi bosqichni (katodli püskürtme) o'tkazish tavsiya etilishi mumkin. taxminan 1000 V. Ikkinchi bosqich (nitriding) ning aralashma bosimini oshirish diffuziya qatlamining chuqurligini oshirishga yordam beradi va ion nitratsiyasi 133-1330 Pa bosimda amalga oshirilishi kerak.

Diffuziya qatlamlarining sifatiga jarayonning harorati va davomiyligi ta'sir qiladi. Shakl .. tarkibida bir-biridan farq qiluvchi va turli sinflarning tipik vakillari bo'lgan ba'zi po'latlarning qatlam chuqurligiga ushbu omillarning ta'siri ko'rsatilgan.

Aniqlanishicha, ionlarni azotlash jarayonining davomiyligi joriy seriyali texnologiyadan foydalangan holda pechda azotlash jarayonining taxminan yarmini tashkil qiladi.

Nitridlangan qatlamning chuqurligi bo'yicha mikroqattiqlikning taqsimlanishi muhim ishlash xarakteristikasi hisoblanadi. Dissotsilangan ammiakda an'anaviy nitridlash jarayonida ko'pchilik po'latlar uchun maksimal qattiqlik sirtdan ma'lum masofada joylashgan bo'lib, mo'rt a-faza bo'lgan sirt qatlami odatda maydalanadi. Barcha po'latlarning ionli nitridlanishi natijasida sirt maksimal qattiqlikka ega. Shuning uchun, ion nitridlash va tozalikni saqlashdan so'ng sirtning yuqori sifatini hisobga olgan holda, uni ishlov berilmagan holda qoldirish yoki polishing yoki engil lapping bilan cheklash mumkin.

Ion nitridlashdan so'ng, barcha po'latlar sirtda -fazaga ega emas. Ion nitridlash jarayonida sirtda -fazaning yo'qligi, ehtimol, oksidlarning to'siq ta'siriga bog'liq bo'lib, ular to'g'ridan-to'g'ri metallga azot miqdorini kamaytiradi, katodning püskürtülmesi va vakuum va porlash plazmasidagi -fazaning past barqarorligi.

Asosiylaridan biri ishlash xususiyatlari samolyot dvigatellari va samolyotlarning ko'p qismlari aşınmaya bardoshli.

Aşınmaya qarshilikni o'rganish nitridlangan namunalar yuzasidan ham, 0,03-0,06 mm chuqurlikda silliqlashdan keyin ham amalga oshirildi.

Qismlarning ionli nitrlanishi seriyali ishlab chiqarish asosan uch xil qismga bo'ysunadi. Bular dissotsilangan ammiakda an'anaviy nitridlanishga duchor bo'lgan qismlar, mahsulotga engil va o'rtacha ish yukiga ega bo'lgan sementlangan qismlar va kimyoviy-termik ishlov berish bilan qattiqlasha olmaydigan, keyinchalik silliqlash orqali tozalash mumkin emasligi sababli sezilarli darajada eskirgan qismlardir. murakkab geometrik shakl.

Nitridlangan qismlarning sezilarli diapazoni bilan 50 soatgacha bo'lgan izotermik ta'sirning uzoq davom etishi ko'pincha ishlab chiqarish ritmini buzadi. Seriyali texnologiyaning yana bir muhim kamchiligi - nitridlanishdan himoya qilish uchun ishlatiladigan galvanik qoplamalarni qo'llash va olib tashlash bilan bog'liq qismlarni ishlab chiqarishda yuqori mehnat zichligi. Nitridlangan qismlarni, ayniqsa murakkab konfiguratsiyani silliqlash, ba'zida nazorat ostida aniqlanmaydigan notekis nuqsonlar bilan birga keladi va nuqsonli qatlamning muddatidan oldin eskirishi natijasida ketma-ket dvigatelda ishlaganda o'zini namoyon qiladi. Qismlarni, ayniqsa 15Kh16K5N2MVFAB kabi murakkab qotishma po'latdan silliqlashda, ba'zida qoldiq kuchlanishlarning bo'shashishi tufayli o'tkir qirralarda, shuningdek, silindrsimon sirtdan nitrlashdan so'ng darhol oxirgi yuzaga o'tish joylarida yoriqlar paydo bo'ladi.

Tayyor qismlarni ion nitridlash yo'li bilan qattiqlashtirish maqsadga muvofiqdir. Buning sababi shundaki, ionli nitridlashdan keyin maksimal qattiqlik va aşınma qarshilik to'g'ridan-to'g'ri sirt yoki unga yaqin bo'lgan qatlamlarga ega bo'ladi, an'anaviy nitridlashdan keyin esa sirtdan bir oz masofada joylashgan qatlamlar samaraliroq bo'ladi.

Ishlab chiqarishda "shishish" uchun ruxsatni hisobga olish uchun ion nitridlashning qismlar o'lchamlarining o'zgarishiga ta'siri o'rganildi. Tadqiqotlar qismlarning tipik vakillari bo'yicha o'tkazildi. O'lchamlari o'zgarishi bo'yicha qismlarni taqsimlash statistikasi o'rnatildi. Milya tipidagi qismlar ionli nitridlashdan keyin diametrning o'sishiga ega. Butalar va sharlar uchun tashqi diametri ortadi, ichki diametri esa kamayadi. Ko'pgina nitridlangan qismlar uchun diametri 30 - 40 mikronga o'zgargan.

Ba'zi qismlar ishlov berishni tugatgandan so'ng nitridlanadi va o'lchamdagi og'ishlar bardoshlik maydoniga mos keladi. Shunday qilib, qismlarni ishlab chiqarish jarayonida nitridlangan sirtni silliqlashning mashaqqatli operatsiyasi chiqarib tashlandi. Bu holat qattiqlashtirilgandan keyin ishlov berish qiyin yoki imkonsiz bo'lgan (masalan, bint kabi egilgan qismlar) qotib qoladigan qismlar assortimentini kengaytirish imkonini beradi.

Asboblar nitridlanmagan sirtlarni himoya qilish uchun ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan. Ehtiyot qismlarni ionli nitridlashda, pechda azotlashdan farqli o'laroq, nitrlanishga tobe bo'lmagan sirtlarni himoya qilish eng texnologik hisoblanadi. Nikel qoplamasi va qalay qoplamasi, pechda nitridlash jarayonida nitridlanmagan sirtlarni himoya qilish uchun ishlatiladi, bu ko'p mehnat talab qiladigan operatsiyalardir va har doim ham ta'minlamaydi. talab qilinadigan sifat himoya qilish. Bundan tashqari, nitridlashdan keyin ko'pincha bu qoplamalarni kimyoviy yoki mexanik vositalar bilan olib tashlash kerak bo'ladi.

Ionli nitridlash jarayonida nitridlanmaydigan sirtlar nitrlanishga tobe bo'lmagan sirt bilan yaqin aloqada bo'lgan metall ekranlar bilan himoyalangan (bo'shliq 0,2 mm dan oshmaydi). Bu sirt porlash zaryadiga ta'sir qilmaydi va shuning uchun nitridlanishdan ishonchli himoyalangan. Qismlarni nitridlashda turli sirtlarning ekranlari, masalan, tekisliklar, ichki va tashqi silindrsimon yuzalar, tishli sirtlar va boshqalar yordamida nitridlanishdan himoya qilish qayta-qayta qo'llanilgan. Amaliyot ushbu himoya usulining ishonchliligi va qulayligini ko'rsatdi. Ushbu maqsadlar uchun qurilmalar qayta-qayta ishlatilishi mumkin. Nitridlanishga tobe bo'lmagan qismlarning sirtlari tugatilishi mumkin.

Ionni azotlash jarayoni quyidagilarga imkon beradi:

nitridlangan qismlarning ishlash muddatini oshirish;

boshqa qotib qolish usullarini qo'llash qiyin yoki imkonsiz bo'lgan qismlarning qattiqlashishini ta'minlash;

elektrokaplamani qo'llash bo'yicha operatsiyalarni bekor qilish orqali ishlab chiqarishning murakkabligini kamaytirish;

ba'zi hollarda nitridlashdan keyin silliqlashdan voz keching;

nitridlash davrining davomiyligini ikki baravardan ko'proq qisqartirish;

mehnat salomatligini yaxshilash.

Hozirgi vaqtda sanoatda nitrlashning uch xil turi qo'llaniladi: sirt qatlamining yuqori qattiqligini olish uchun, korroziyaga qarshi ion va "yumshoq" nitridlash va boshqalar.

Strukturaviy po'latlardan qismlarning yuqori qattiqligini olish uchun jarayon 500 dan 520 S gacha bo'lgan haroratda 90 soatgacha amalga oshiriladi. Ammiakning dissotsilanish darajasi uning ta'minoti bilan tartibga solinadi va 15 dan 60% gacha. Bir bosqichli nitrlash rejimida jarayon doimiy haroratda (500520C) olib boriladi, so'ngra u 560570S ga ko'tariladi. Bu past haroratda dastlab nozik dispers nitridlar bilan azot bilan yaxshi to'yingan yupqa qatlam hosil bo'lishiga olib keladi, so'ngra haroratning oshishi bilan diffuziya tezligi oshadi va nitridlangan qatlamning kerakli qalinligini olish vaqti oshadi. kamayadi. Ikki bosqichli nitridlash sikli po'latning azot bilan to'yinganlik vaqtini 22,5 barobarga qisqartiradi.

Nitridlash jarayonini takomillashtirishda quyidagi muhim vazifalarni hal qilish kerak:

diffuziya qatlamining berilgan gaz tarkibi, tuzilishi va chuqurligini ta'minlovchi boshqariladigan jarayonni yaratish;

nitridlangan qatlam hosil bo'lish jarayonining kuchayishi.

Nitridlash jarayonini bevosita boshqarishning ikkita prinsipial yangi usuli ishlab chiqildi, ulardan biri o'choq atmosferasining azot potentsialini uning ionli tarkibi (ionli dissosiamerlar) bo'yicha baholash imkonini beradi, ikkinchi tomondan esa, buning uchun imkoniyatlarni ochib beradi. nitrlash jarayonida diffuziya qoplamalarining hosil bo'lish kinetikasini to'g'ridan-to'g'ri tahlil qilish (girdog'li oqim analizatorlari). Azot potentsiali ionizatsiya sensori tomonidan nazorat qilinadi fikr-mulohaza aralashtirish tizimi bilan.

Nitridlash uchun, sifat jihatidan yangi qurilmalar bilan dastur boshqaruvi texnologik jarayon. Azotlanish jarayonining kuchayishiga toʻyinganlik haroratini oshirish, atmosferaning faolligini tartibga solish, uning tarkibini oʻzgartirish, shuningdek magnit maydonlari va har xil turlari elektr razryadlari (uchqun, toj, porlash).

Kimyoviy-termik ishlov berish jarayonida to'yingan qatlamning chuqurligi ba'zi hollarda talab qilinganidan ko'p bo'ladi, boshqalarida esa talab qilinganidan kamroq bo'ladi, ba'zan egri va deformatsiyalar sodir bo'ladi, to'yingan qatlam yorilib ketadi va hokazo. Kimyoviy-termik davolash nikohining xususiyatlari, uning paydo bo'lishining asosiy sabablari, nikohni bartaraf etish choralari jadvalda keltirilgan.