Продукция и услуги







Упрочняющая ионная химико-термическая обработка (ХТО) (азотирование, цементация и нитроцементация)


Упрочняющая ионная химико-термическая обработка (ХТО) (азотирование, цементация и нитроцементация)
Упрочняющая ионная химико-термическая обработка (ХТО) (азотирование, цементация и нитроцементация)
Ионное или ионно-плазменное азотирование – метод поверхностного упрочнения, повышающий твердость, сопротивление схватыванию и изнашиванию, контактную выносливость, предел выносливости, коррозионную и теплостойкость деталей. Происходит диффузионное насыщение поверхностного слоя сталей, чугунов, сплавов титана и др. металлов азотом в аномальном тлеющем разряде при давлении 100-600 Па. При ионной цементации обеспечивается высокая концентрация углерода на поверхности металла, величина углеродного потенциала может регулироваться в широких пределах. При ионной нитроцементации происходит одновременное насыщение поверхности металла углеродом и азотом.
Оборудование успешно эксплуатируется на ряде предприятий Беларуси и России.

Сравнение:

По сравнению с объемной закалкой ионное азотирование обеспечивает повышение:


• износостойкости,
• усталостной выносливости,
• антизадирных свойств,
• теплостойкости,
• коррозионной стойкости.

По сравнению с газовым азотированием в печи ионное азотирование обеспечивает:

• сокращение продолжительности обработки в 2-5 раз;
• снижение расхода рабочих газов в 20-100 раз;
• уменьшение расхода электроэнергии в 1,5-3 раза;
• исключение операции депассивации поверхности в галогенсодержащей среде;
• простоту экранной защиты от азотирования неупрочняемых поверхностей;
• предотвращение повышенной хрупкости слоя;
• полное соответствие всем требованиям по охране окружающей среды.

Область применения:
Автомобильные, тракторные, авиационные, судостроительные и судоремонтные, машиностроительные заводы, заводы по производству сельскохозяйственной техники, насосного и компрессорного оборудования, шестерен, подшипников, алюминиевых профилей, энергетических установок и др.

Особенности:
Возможность управления химической активностью разряда в зависимости от марки обрабатываемого материала, площади упрочняемой садки и температуры процесса. Такая возможность обеспечивается благодаря присутствию аргона в составе рабочей газовой смеси и независимому управлению давлением в камере и расходом каждого из компонентов рабочей газовой смеси. По мере увеличения обрабатываемой площади садки деталей рабочее давление в камере снижается для обеспечения устойчивого аномального тлеющего разряда, а для сохранения необходимой химической активности разряда доля азота в составе газовой смеси увеличивается, с тем, чтобы сохранить постоянной плотность потока азота, которая выбирается в зависимости от марки стали, чугуна, титанового сплава независимо от обрабатываемой площади. Такой подход к реализации процесса ионной ХТО обеспечивает серийную устойчивость технологии – т.е. воспроизводимость результатов обработки независимо от степени загрузки камеры, что особенно актуально в условиях серийного производства изделий. Для реализации в промышленных условиях технологии ионной ХТО в ФТИ НАН Беларуси разработан ряд моделей установок с различными размерами рабочего пространства камер дверного, колпакового или шахтного типа (таблица). Установки комплектуются серийными силовыми трансформаторами мощностью 25, 40, 63 и 100 кВА. Оборудование с различными модификациями размеров рабочей камеры выполняется в соответствии с конкретными запросами заказчиков.

Особенности оборудования:
- в установках используется смесь, состоящая из 4 газов: азот, аргон, водород и углеродсодержащий газ (метан либо ацетилен), причем водород получается автономно, из генератора водорода (электролизера), работающего на дистиллированной воде;
- электропитание катода – импульсное, с регулируемой длительностью импульса и паузы;
- управление процессом полностью автоматизировано (используется контроллер и панель оператора производства «Mitsubishi»);
- управление давлением в камере и расходами каждого из 4 газов – независимое;
- охлаждение рабочей камеры в процессе работы – водяное;
- размеры рабочего пространства камеры могут быть любые, исходя из габаритов обрабатываемых деталей и разовой загрузки деталей в камеру; камера может быть дверного, колпакового, шахтного, комбинированного типа;
- совокупность перечисленных принципов позволяет на оборудовании ФТИ обрабатывать стали различных марок: конструкционные, инструментальные, быстрорежущие, нержавеющие, чугуны любых марок и титановые славы;
- в камере, выполненной с дополнительным источником резистивного нагрева и системой волокнистой теплоизоляции, возможно азотирование изделий из титана и титановых сплавов, а также проведение процессов ионной цементации и нитроцементации. При отсутствии у заказчика оборудования для подготовки деталей (обезжиривания) перед ионной ХТО в комплект поставки может входить ультразвуковая линия обезжиривания, состоящая из трех ванн – ультразвуковой отмывки, ополаскивания и сушки.