Nitridovanie
Nitridovanie je nasycovanie povrchovej vrstvy ocele dusíkom v kvapalnom alebo plynnom prostredí. Vytvárané vrstvy sú tenšie ako pri cementovaní, dosahujú hrúbku 0,05 až 0,5 mm, majú však vyššiu tvrdosť (nad 1000 HV).
Ocele vhodné na nitridovanie obsahujú hliník, vanád, wolfrám a molybdén, ktoré vytvárajú stabilné precipitáty dusíka, a tak spevňujú povrch až do hĺbky 500 mikrónov. Teplota nitridovania 500-600°C je nižšia ako pri cementovaní, nespôsobuje menšie deformácie a povrch nevyžaduje ďalšie tepelné spracovanie (ako napr. pri cementovaní) na dosiahnutie požadovanej tvrdosti. Nitridovaním možno získať vysoké tvrdosti povrchu existujúce aj pri vysokých teplotách, zvýšenú odolnosť proti opotrebeniu, zvýšenie únavových vlastností a zvýšenie odolnosti proti korózii.
Pri nitridovaní v plynnom prostredí je zdrojom dusíka čpavok, ktorý sa v styku s povrchom súčiastky rozkladá podľa rovnice 2NH3 →2N+3H2
Nitridovanie v plyne trvá zvyčajne 12 až 60 hodín. S narastaním teploty sa rýchlosť nitridovania zvyšuje.
Schéma procesu nitridovania
Príklady využitia
Literatúra:
• Pulc, V., Hrnčiar, V., Gondár, E.: Náuka o materiáli , STU v Bratislave, 2004.
• CES EduPack 2006, Granta Design Ltd., Cambridge, UK.
Ocele vhodné na nitridovanie obsahujú hliník, vanád, wolfrám a molybdén, ktoré vytvárajú stabilné precipitáty dusíka, a tak spevňujú povrch až do hĺbky 500 mikrónov. Teplota nitridovania 500-600°C je nižšia ako pri cementovaní, nespôsobuje menšie deformácie a povrch nevyžaduje ďalšie tepelné spracovanie (ako napr. pri cementovaní) na dosiahnutie požadovanej tvrdosti. Nitridovaním možno získať vysoké tvrdosti povrchu existujúce aj pri vysokých teplotách, zvýšenú odolnosť proti opotrebeniu, zvýšenie únavových vlastností a zvýšenie odolnosti proti korózii.
Pri nitridovaní v plynnom prostredí je zdrojom dusíka čpavok, ktorý sa v styku s povrchom súčiastky rozkladá podľa rovnice 2NH3 →2N+3H2
Nitridovanie v plyne trvá zvyčajne 12 až 60 hodín. S narastaním teploty sa rýchlosť nitridovania zvyšuje.
Ako kvapalné prostredie sa pri nitridovaní používajú soľné kúpele zložené zo zmesi kyanidu sodného (NaCN) a kyanatanu draseného (KCNO). Čas nitridovania v soľnom kúpeli je podstatne kratší ako v plyne (0,5 až 4 hodiny).
Schéma procesu nitridovania
| Účel spracovania | |
| Ochrana proti korózii | x |
| Tvrdosť | x |
| Odolnosť proti opotrebeniu | x |
| Odolnosť proti únave | x |
| Ombedzenie trenia | x |
| Fyzikálne vlastnosti | |
| Drsnosť povrchu (A=veľmi hladký) | A |
| Zakrivenie povrchovej vrstvy | veľmi dobré |
| Tvrdosť povrchu | 600-1200HV |
| Ekonomická náročnosť | |
| Relatívna cena nástroja | nízka |
| Relatívna cena zariadenia | stredná |
| Pracovná náročnosť | stredná |
Príklady využitia
Nitridovanie sa často používa v automobilovom, leteckom a všeobecnom strojárskom priemysle. Typické súčiastky tepelne opracované nitridovaním sú prevodovky, hriadele, vačkové hriadele, planetové kolesá, časti valcov, skrutky extruderov, nástroje pre zapustkové liatie, kovacie zápustky, zápustky pre pretláčanie hliníka a nástroje pre vstrekovanie plastov.
Literatúra:
• Pulc, V., Hrnčiar, V., Gondár, E.: Náuka o materiáli , STU v Bratislave, 2004.
• CES EduPack 2006, Granta Design Ltd., Cambridge, UK.
| Autor: | Autor: Iždinská Z., Strojnícka fakulta STU, Katedra materiálov a technológií |