فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش

تعداد صفحات: 66

مزايا و معايب نيتراسيون در مقايسه با ساير روشها

1 ) سختي حاصله در اثر نيتراسيون بالا است ( تا حدود 1200 ويكرز ) در صورتي كه در روشهاي ديگر سخت كردن سطحي ميزان سختي به ندرت از حدود 800 ويكرز تجاوز مي كند .

2 ) مقاومت به فرسايش قطعات نيتروره بيشتر است .

3 ) قشر نيتروره سختي خود را در دماهاي بالا يعني حدود 675 ـ 600 درجه سانتيگراد حفظ مي كند ، در حالي كه سختي قشر سمانته تنها تا دماي 225 – 200 درجه سانتيگراد حفظ مي شود و سپس به سرعت كم شود و در 450 درجة عملاً سختي آن از بين مي رود .

4 ) مقاومت قطعات نيتروره در مقابل خوردگي مخصوصاً در آب و بخار آب ، عالي است و در آب شيرين و هواي مرطوب زنگ نمي زنند .

5 ) چون عمليات نيتراسيون در دماي پايين و در حدود 50 انجام مي شود لذا از اين نظر تغيير شكل مهمي در جسم و قعطه بوجود نمي آيد ولي بايد توجه داشت كه در اثر نيتراسيون اضافه حجمي در قطعه بوجود مي آيد .

6 ) بعد از نيتراسيون ، احتياجي به عمليات حرارتي بعدي نيست ، در حالي كه در روشهاي ديگر سخت كردن سطحي علميات حرارتي بعدي ضروري است .

7 ) پس از نيتراسيون ، سطح قطعه كاملاً پاك و درخشان مي ماند و لزومي به صيقل دادن و پاك كردن بعدي نيست .

8 ) قطعات نيتروره علاوه بر سختي ، داراي مقاومت به خستگي زيادتري نسبت به فولادهاي ديگر بوده و در عين حال شكنندگي شان كمتر است .

معايب نيتراسيون

1 ) مدت زمان عمل نيتراسيون زياد مي باشد ( حدود 100 – 50 ساعت ) لذا بهاي تمام شده قعطه بيشتر خواهد بود .

2 ) فولادهاي نيتراسيون فولادهاي مخصوص بوده و گران هستند .

3 ) قبل از نيتراسيون عموماً بايد عمليات حرارتي مخصوصي ، براي ريز كردن دانه هاي فولاد انجام گيرد .

4 ) ضخامت قشر نيتروره بسيار نازك و اكثراً از حدود 0.3 ميليمتر تجاوز نمي كند .

پلاسما

عبارتست از مخلوط گازي كه با تخليه الكتريكي توليد شده و حاوي ذرات مثبت ، منفي و خنثي است .

در سال 1960 از پلاسما براي عمليات ترموشيمي استفاده شد . بمباران سطح در ابتداي عمليات سبب پراكنش ، ايجاد نقص در شبكه اتمي ، تغيير مورفولوژي سطح ، ورود اتمهاي گاز به ساختار كريستالي ، افزايش درجه حرارت ، و تغيير تركيب شيميايي در سطح و لايه هاي نزديك به آن مي شود .

كاربرد نيتراسيون پلاسما :

قطعات مختلف صنعتي از فولاد و چدن ، شامل چرخ دنده ، ميل لنگ ، رينگ پيستون مثالهايي از كاربرد عمليات نيتراسيون هستند . چره دنده ها و قطعات ساخته شده از متالورژي پودر نيز براي بهبود خواص مكانيكي تحت نيتراسيون يوني قرار مي گيرند . فراوري اين قطعات به روش هاي ديگر به دليل وجود حفره ها و نفوذ نيتروژن سبب ترد شدن مغز مي شود .

اما در روش پلاسما با كنترل دانسيته جريان مي توان سطح قطعات را بدون خطر شكنندگي سخت كار مي شود .

 ميل لنگ ها :

به دليل شكل خاصي كه دارند مستعد پيچيدگي و تاب برداشتن در دماي عمليات ترموشيمي گازي هستند ، دماي كمتر عمليات نيتراسيون پلاسمايي نسبت به روش گازي سبب كاهش اعوجاج و پيچيدگي اين قطعات مي شود . لذا هزينه ماشين كاري نهايي كاهش مي يابد .

 انواع چرخ دنده ها :

كه در صنايعي نظير هوا فضا ، دريايي و خودرو استفاده مي شود هم تحت نيتراسيون پلاسمايي قرار مي گيرد . قطعات مختلف جعبه دنده از آلياژهاي گوناگون مانند AISI440C و 15-PH و 722M24 و 817M40 و 655M13 نيتريده مي شود . سهولت امكان پوشاندن قسمت هايي كه نبايد نيتريده شوند و نير عمق نفوذ مناسب تا حدود 0.1mm از علل مهم استفاده از نيتراسيون پلاسمايي بـراي سخت كاري چرخ دنده‌هاست.

• نيتراسيون پلاسمايي اخيراً براي افزايش سختي سطح ، استحكام خستگي ، و مقاومت خوردگي و سايش در بسياري از قطعات كاربرد يافته است .
• زمان عمليات كمتر از دماي تميز فولاد است . لذا تغيير فازي اتفاق نمي افتد و تغيير ابعادي نيز بسيار اندك است .
• هم نوع لايه و هم ضخامت لايه با توجه به خصوصيات مورد نظر در قطعه انتخاب مي شود .
• با فرايند نيتراسيون پلاسمايي مي توان لايه تركيبي را حذف كرد يا لايه حاوي Fe4N Fe2-3N و يا مخلوطي از چند لايه با ضخامت هاي مختلف ايجاد نمود . ضخامت لايه تركيبي از صفر الي 20 ميكرون است . ولي منطقه نفوذي از چند ميكرون تا چند ميليمتر ضخامت دارد .

مقايسه اقتصادي روشهاي گازي و پلاسمايي :

مقايسه قيمت اين دو روش به طور كلي مشكل است زيرا بخش قيمت دقيق فقط مي تواند براي قطعات جداگانه در شرايط يكسان ميسر باشد . علاوه بر اين عوامل جانبي مهمي وجود دارد كه بايد مد نظر گرفته شود . پيش عملياتي از قبيل تميز كاري و عمليات تكميلي مانند ماشين كاري ، احتمال انجام نيتراسيون موضعي ( يعني ماسك كردن قسمتهايي از قطعه ) و عمر مؤثر قطعات از جمله اين عوامل هستند . تكنولوژي بالاي واحدهاي نيتراسيون پلاسمايي و همچنين تخصصي لازم براي اداره كردن چنين واحدهايي به اين معناست كه فرآيند نياز به سرمايه گذاري بيشتري داشته باشد .

مزيت هاي روش گازي

• عمليات حرارتي كل قطعه امكان پذيراست .
• دسترسي به تكنولوژي آسان تر است .
• امكان تيتراسيون سوراخ هاي عميق با قطر كوچك وجود دارد .

مزيت هاي روش نيتراسيون پلاسمايي

• سختي سطح بالاتري بدست مي آيد .
• نيتراسيون موضعي قطعه آسان تر است .
• تشكيل لايه سفيد قابل كنترل است .
• نيتراسيون زير 500 امكان پذير است .
• چربي زدايي قليايي به تنهايي براي تميز كردن كافي است .