В чем состоит азотирование и почему оно используется?
Сталь, безусловно, является одним из наиболее часто используемых металлических сплавов в промышленности. Однако сталь неравномерна - ее отдельные марки имеют разные свойства, например, коррозионную стойкость или устойчивость к повреждениям. Одним из методов, используемых для получения стали с определенным набором характеристик, является услуги азотирования. О чем это и какие эффекты это дает?
Что такое азотирование стали?
Азотирование - это термохимическая обработка сплавов железа, во время которой происходит диффузионное насыщение поверхности металла азотом. Специальные сорта стали предназначены для азотирования, содержащие добавление нитридообразующих элементов: хрома, молибдена или ванадия, которые ранее подвергались соответствующей термической обработке. Наиболее распространенным методом азотирования является азотирование газа - в них используется углерод, легированная и низколегированная сталь. Весь процесс происходит в газовой среде с использованием аммиака и заключается в обеспечении соответствующей термодинамической активности азотирующей атмосферы. В течение всего процесса происходит три основных процесса:
Диссоциация аммиака - это распределение молекул нагретого до 500 градусов газа и выделение активных атомов азота
Поглощение - другими словами, поглощение азота, образующегося в стали, которая реагирует с железом с образованием нитрида
Диффузия - это движение инородных атомов внутри обрабатываемого металла.
После этих процессов на поверхности металла появляется тонкий слой, толщиной не более 0,6 мм, из нитридов железа и других металлов, содержащихся в сплаве, включая хром и алюминий. Весь процесс длится от 10 до даже 100 часов. Помимо азотирования газа используются и другие формы: плазменная, ионная, порошковая и азотирующая в псевдоожиженном слое.
Эффекты азотирования
Уже упомянутый слой нитридов, образующийся в результате соединения металлических элементов с молекулами азота, обладает несколькими очень желательными свойствами. Прежде всего, он очень твердый, и его износостойкость намного выше, чем у обычной стали.
- Твердость этой оболочки достигает 1100 баллов по шкале твердости по Виккерсу, - говорит специалист компании Elana Pet. - Более того, твердость покрытия поддерживается при температуре до 550 градусов. Кроме того, коррозионная стойкость металла значительно увеличивается. По этой причине компоненты, подверженные высокому трению и воздействию факторов окружающей среды, вызывающих ржавчину, подвергаются азотированию.
