Азотирование. Все об азотировании

Азотирование – процесс насыщения поверхности стальных изделий азотом. В качестве азотирующего газа используют аммиак NH₃. По сравнению с цементацией, азотированный слой обладает большей твёрдостью и износостойкостью, а также хорошим сопротивлением коррозии в таких средах, как: атмосфера, вода, пар.

Высокая твёрдость азотированного слоя сохраняется при нагреве до температур 600°…650°, тогда как твёрдость цементованного слоя сохраняется только до температур 200°…220°.

Процесс азотирования проводят при температурах 500°…600°. Аммиак диссоциирует с образованием диффузно активных атомов азота: NH₃→3H + N.

Глубина и поверхностная твёрдость азотированного слоя зависит от ряда факторов, основные из которых: температура, продолжительность процесса, состав азотируемой стали.

С увеличением температуры, глубина слоя возрастает, но повышать температуру выше 600° нежелательно, т.к. твёрдость поверхностного слоя снижается. Причиной снижения твёрдости с повышением температуры более 600° связана с укрупнением нитритов на поверхности детали. Чем мельче нитриты, тем выше твёрдость.

Твёрдость чистого железа после азотирования невелика. Для обеспечения твёрдости и коррозионных свойств необходимо образование специальных нитритов: хрома, алюминия. Классической сталью для азотирования является сталь 38ХМЮФ

Технология азотирования предусматривает несколько операций:

· Предварительная термообработка, включающая закалку с высоким отпуском, для повышения прочности и вязкости в сердцевине изделия

· Механическую обработку детали, включающую шлифование, обеспечивающую заданную точность детали

· Защита участков детали, не подлежащих азотированию

· Собственно азотирование

· Догонка детали до нужного размера

!НИКАКАЯ ТЕРМООБРАБОТКА ПОСЛЕ АЗОТИРОВАНИЯ НЕ ПРОВОДИТСЯ!

Толщина азотированного слоя: 0,8мм…1,2мм. Эта толщина достигается после 20…30 часов азотирования. Для сравнения: толщина цементованного слоя может достигать нескольких мм. С целью получения высокой коррозионной стойкости, температуру процесса увеличивают до 600°. Толщина слоя при этом достигается 0,01 мм…0,03 мм. Продолжительность: от 15 минут до нескольких часов.