معرفی فرآیند نیتراسیون پلاسمایی

[Peyman 16,150]

معرفی فرآیند نیتراسیون پلاسمایی:

نیتراسیون پلاسمایی از جمله فرآیند‌های عملیات حرارتی ترمو شیمیایی می‌باشد که در دمای پایین بر روی قطعات انجام شده و موجب بهبود خواص سطحی قطعات نظیر مقاومت به سایش، کاهش ضریب اصطکاک، مقاومت به خستگی و ایجاد سختی سطحی بالا می‌گردد.

 

اجرای عملیات نیتراسیون پلاسمایی:

عملیات نیتراسیون پلاسمایی در کوره خلاء و در شرایط ایجاد تخلیه هاله‌ای در اطراف قطعات انجام شده که موجب نفوذ نیتروژن به سطح قطعات می‌گردد . با کنترل زمان و دمای فرآیند می توان زیر ساختار های متالوژیکی مناسب را در جهت نیل به خواص مورد نیاز ایجاد نمود. لایه‌های سطحی ایجاد شده (لایه سفید و نفوذی) شامل ترکیبات بین فلزی آهن و نیتروژن و نیز نیتریدهای آلیاژی می‌باشد که با کنترل ضخامت این لایه ها می توان به خواص مورد نظر دست یافت .

 

مزایای نیتراسیون پلاسمایی:

افزایش مقاومت سایشی.

افزایش استحکام سختی.

کاهش زمان عملیات نیتراسیون تا 1/3.

افزایش سختی سطحی (400 تا 1200 ویکرز).

کاهش ضریب اصطکاک و ایجاد صافی سطحی مطلوب.

عدم اعوجاج در قطعات.

افزایش مقاومت به خوردگی.

عدم نیاز به آماده سازی ویژه قبل از عملیات نیتراسیون پلاسمایی.

عدم نیاز به عملیات ماشینکاری پس از عملیات نیتراسیون پلاسمایی.

عمق نیتراسیون تا 0.6 میلیمتر.

 

 

کاربرد‌های نیتراسیون پلاسمایی:

انواع چرخ دنده، قطعات خودرو نظیر میل لنگ، میل بادامک، میل سوپاپ و غیره.

انواع ابزارهای فولادی نظیر مته، تیغ اره، سنبه اکستروژن و سوراخ کاری، ابزارهای برشی تندبر نظیر ابزار هاب، شیپرکاتر وتیغه فرز.

قالب های اکستروژن آلومینیوم، قالب های تزریق و ریخته گری تحت فشار، قالب های فورج و قالب های نورد پیچ

قطعات متالوژی پودر.

انواع فنر.

قطعات پمپ و والو.

شافت های هرزگرد.

مقایسه نیتراسیون پلاسمایی و نیتراسیون گازی :

 

درعملیات نیتراسیون پلاسمایی، مقاومت سایشی بسیار بالا در سطح قطعه بدون تردی سطح ایجاد می شود که به دلیل کنترل دقیق ضخامت لایه سفید در این فرایند می باشد ولی در روش نیتراسیون گازی، لایه سفید ترد و شکننده با ضخامت بیشتری تشکیل شده و به این علت نیاز به عملیات ماشین کاری جهت برطرف نمودن این لایه اجتناب ناپذیر خواهد بود. در قطعات با هندسه پیچیده، نیتراسیون پلاسمایی با ایجاد تخلیه هاله ای اطراف قطعه موجب ایجاد عمق نفوذ و سختی یکنواخت در تمامی سطح قطعه می شود ولی در روش نیتراسیون گازی عمق نفوذ در قطعات با شکل پیچیده، غیر یکنواخت می باشد.

 

صافی سطح قطعات در روش نیتراسیون پلاسمایی تغییری نمی یابد در صورتی که نیتراسیون گازی زبری سطح قطعات را افزایش خواهد داد. نیتراسیون پلاسمایی را برای اکثر مواد نظیر چدن ها، فولاد های آلیاژی و غیر آلیازی و فولاد های زنگ نزن می‌توان اعمال کرد. به علت دمای پایین فرایند نیتراسیون پلاسمایی، اعوجاج کمتری در قطعات به وجود آمده ولی در نیتراسیون گازی به علت بالاتر بودن دمای فرایند، اعوجاج و تغییرات ابعادی بیشتری ایجاد خواهد شد.

 

نقل از سایت پلاسماتک