Азотирование деталей машин и инструмента по ELTROPULS-технологии
тел.: +7 915 260-56-26     
Технологии по обработке материалов
в плазме низкого давления.
ГлавнаяELTRO GmbHИонно-плазменные установкиГалереяКонтакты
Преимущества азотирования в пульсирующей плазме
Особенности плазменной технологии ELTROPULS
Галерея деталей машин и инструмента после плазменного азотирования по ELTROPULS-технологии

Азотирование деталей машин и инструмента


eltropuls

АЗОТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Плазменное азотирование наиболее целесообразно применять при изготовлении точных, прецизионных, тяжелонагруженных, работающих в экстремальных условиях деталей, например:

  • зубчатых колес всех типов, в том числе с внутренним зацеплением;
  • червяков, муфт, в том числе зубчатых, шпинделей, ходовых винтов и гаек винтовых
  • шарико — винтовых пар и пар «винт-гайка скольжения»;
  • шнеков и цилиндров термопластавтоматов;
  • клапанов и шаровых пальцев, гильз цилиндров, распределительных и коленчатых валов;
  • деталей гидравлики, в том числе штоков гидроцилиндров;
  • деталей топливной и распределительной аппаратуры, в том числе плунжерных пар,
  • втулок, кулачков, копиров и др.;
  • пружины сцеплений и клапанов.

Плазменное азотирование позволяет, во многих случаях, заменить гальванические процессы нанесения коррозионностойких покрытий, например хромирование. Так, например поршневые штоки из стали 42CrMo4 вначале хромировались. В результате трещин и отслоений они раньше времени выходили из строя. После нитрокарбюрирования в пульсирующей плазме полученные слои являются по своей структуре плотными и закрытыми. По сравнению с хромированием это обеспечивает лучшую защиту от коррозии и обходится дешевле. Шероховатость поршневых штоков изменилась в результате плазменной обработки незначительно, дополнительной обработки шлифованием, как и в случае с хромированием, не требуется.

При упрочняющей обработке методом плазменного азотирования деталей из низко- и среднелегированных сталей (18ХГТ, 20ХН3А, 20ХГНМ, 40Х, 40ХН, 40ХФ и др.) для уменьшения деформации и снятия напряжений необходимо перед окончательным шлифованием (до азотирования) произвести стабилизирующий отпуск при 620-650ºС

Глубина азотированного слоя деталей машин и механизмов из сталей 40Х, 40ХН, 40ХФА(42CrMo4), 38Х2МЮА(41CrAlMo7), 50ХФА(50CrV4), 18Х2Н4МА, 42ХМФА и др., составляет 0,35-0,6 мм при твердости 500-800 HV в зависимости от марки стали и техпроцесса.

Для деталей, работающих в условиях более тяжёлых нагрузок, азотированный должен быть на уровне 0,6-0,8 мм с тонкой нитридной зоной или без нитридного слоя.

Оптимизация свойств упрочнённого слоя определяется совокупностью характеристик основного материала (твёрдость сердцевины) и параметрами азотированного слоя. Характер нагрузки определяет глубину диффузного слоя, тип и толщину нитридного слоя.

АЗОТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТА

Плазменное азотирование один из эффективных методов повышения износостойкости режущего инструмента, изготовленного из быстрорежущих сталей марки Р6М5, Р18, Р6М5К5 Р12Ф4К5 и др.

Азотирование повышает износостойкость инструмента и его теплостойкость. Азотированная поверхность инструмента, обладающая пониженным коэффициентом трения и улучшенными антифрикционными свойствами, обеспечивает более лёгкий отвод стружки, а также предотвращает её налипание на режущие кромки и образование лунок износа, что даёт возможность увеличить подачу и скорость резания.

Стойкость режущего инструмента после плазменного азотирования увеличивается в 2-8 раз в зависимости от его типа и вида обрабатываемого материала, при этом формируется упрочнённый слой глубиной 20-40 мкм с поверхностной твёрдостью 1000-1200 HV при твёрдости сердцевины 800-900 HV.

Главным достоинством плазменного азотирования инструмента является возможность получения только диффузионного упрочненного слоя, либо слоя с монофазным нитридом Fe4N (γ’ — фаза) на поверхности, в отличие от газового азотирования в аммиаке, где нитридный слой состоит из двух фаз — γ’ и ε, что является источником внутренних напряжений на границе раздела фаз и вызывает хрупкость и отслаивание упрочнённого слоя при эксплуатации.

Плазменное азотирование является также одним из основных методов увеличения долговечности штампового инструмента и литьевой оснастки из сталей 5ХНМ(55NiCrMoV7), 4Х5ХФС(X38CrMoV5.1), 3Х2В8, 4Х5В2ФС, 4Х4ВМФС, 38Х2МЮА, Х12, Х12М, Х12Ф1.

В результате плазменного азотирования можно улучшить следующие характеристики изделий:

  • ковочные штампы для горячей штамповки и пресс-формы для литья металлов и сплавов — повышается износостойкость, уменьшается прилипание металла. Поскольку фактором, определяющим срок службы этих штампов является износ, азотированный слой, состоящий из γ’ — слоя толщиной 4-6 мкм и диффузионного слоя глубиной 0,3 мм, дает очень хорошие результаты;
  • пресс-формы для литья алюминия под давлением — азотированный слой препятствует прилипанию металла в зоне подачи жидкой струи, и процесс заполнения формы является менее турбулентным, что увеличивает срок службы пресс-форм, а отливка получается более высокого качества.

Высокая прочность на сжатие, износостойкость и сопротивление холодной ударной нагрузке достигаются в результате упрочняющей обработке методом плазменного азотирования.

Если для инструмента используется высокохромистая сталь, то азотированный слой должен быть только диффузионным, если низколегированные стали — то дополнительно к диффузионному слою должен быть γ’ — слой — твёрдый и пластичный.

Для получения износостойкого поверхностного слоя при сохранении вязкой сердцевины штампа необходимо проводить вначале закалку с отпуском на вторичную твёрдость, размерную механообработку и затем плазменное азотирование.

Для исключения или сведения к минимуму деформации, возникающие при плазменном азотировании штампового инструмента, перед окончательной механической обработкой рекомендуется проводить отжиг в среде инертного газа при температуре на 20ºС ниже температуры отпуска. При необходимости применяют полировку азотированных рабочих поверхностей.


тел.: +7 915 260-56-26     
Представительство в РФ: 119334, Москва, ул. Косыгина, д.5, оф. 296