پاورپوینت سخت کاری سطحی همراه با تغییر ترکیب شیمیایی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

سخت کاری سطحی همراه با تغییر ترکیب شیمیایی

اسلاید 2 :

این روش ها بر اساس فرایند نفوذ انجام می گیرد.
دو عامل مهم در نفوذ زمان و دما است.
فرایندها (بر اساس نوع عنصر نفوذکننده):
1- کربن دهی (Carburizing)
2- نیتروژن دهی (Nitriding)
3- کربن-نیتروژن دهی (Carbonitriding)
4- نیتروژن-کربن دهی (Nitrocarburizing)
5- اکسیداسیون (Oxidation Treatment)
6- بوردهی (Boronizing/Boriding)
7- سیلیسیم دهی (Siliconizing)
8- روی دهی (Sherardizing)
9- کروم دهی (Chromizing)
10- آلومینیم دهی (Calorizing)
11- بمباران یونی (Ion Implantation)
Diffusion Metallizing

اسلاید 3 :

1- کربن دهی/ سمانتاسیون
کربن دهی جامد (پودری)
کربن دهی مایع
کربن دهی گازی

مکانیزم افزایش سختی: نفوذ کربن در سطح و افزایش کربن محلول در ساختار

اسلاید 4 :

1- 1- کربن دهی جامد (پودری)

اسلاید 5 :

1- 1- کربن دهی جامد (پودری) Pack Carburizing
منبع کربن: ذغال چوب
دما: 925-875 درجه سانتیگراد

استفاده از مواد فعال کننده جهت افزایش سرعت واکنش

اسلاید 6 :

1- 1- کربن دهی جامد (پودری)

اسلاید 7 :

1- 1- کربن دهی مایع
منبع کربن: حمام نمک
دما: 950-870 درجه سانتیگراد
از مخلوط نمک های سیانید سدیم، کربنات سدیم، کلرید سدیم، کلرید باریم استفاده می شود.

اسلاید 8 :

1- 1- کربن دهی گازی
منبع کربن: گاز هیدروکربن
دما: 900 درجه سانتیگراد

اسلاید 9 :

2- نیتروژن دهی
نیتروژن دهی مایع
نیتروژن دهی گازی
نیتروژن دهی پلاسمایی

مکانیزم: نفوذ نیتروژن اتمی داخل ساختار و تشکیل نیترید فلزی
معمولا برای فولادهای دارای عناصر آلیاژی نیتریدزا (Ti، Al، Cr، Mo و V) انجام می شود.

اسلاید 10 :

مزایا نسبت به روش کربن دهی
دمای پایین تر فرایند
سختی بیشتر نسبت به کربوره کردن
مقاومت به سایش بیشتر
مقاومت به خوردگی بیشتر
تغییرات ابعادی کمتر نسبت به کربوره کردن
حفظ سختی تا دماهای بالا

اسلاید 11 :

2- نیتروژن دهی
زمان نیتروژن دهی طولانی است و ممکن است 3-4 روز طول بکشد.
بعد از نیتروژن دهی می توان قطعه را به آرامی سرد کرد.
ضخامت لایه نیتریده در مقایسه با کربن دهی کمتر است.
نیترژن دهی در محدوده فریتی فولاد انجام می شود.
فولاد نیتریده شده شامل دو لایه است:
1. لایه سفید شامل نیترید های آهن
2. لایه نفوذی شامل رسوبات نیتریدهای آلیاژی که دارای کوهرنسی با زمینه هستند.

اسلاید 12 :

2- نیتروژن دهی
1. لایه سفید شامل نیترید های آهن
2. لایه نفوذی شامل رسوبات نیترید های آلیاژی که دارای کوهیرنسی با زمینه هستند

اسلاید 13 :

2-1- نیتروژن دهی مایع
مخلوطی از نمکهای مختلف، حدود 60% NaCN ، 30-40% KCN و مقدار کمی کربنات سدیم و سیانات سدیم (NaCNO) در دمای 575 درجه سانتیگراد ذوب می شوند.
حدود 12 ساعت نگه می دارند تا حمام شرایط لازم را پیدا کند.
در این حالت سیانید با اکسیژن هوا سیانات تشکیل داده و سپس نیتروژن اتمی در سطح قطعه ایجاد می شود.
قطعه کار حدود 2 ساعت در حمام مذاب نگه داشته می شود.

اسلاید 14 :

2-2- نیتروژن دهی گازی
The nitriding temperature for all steels is between 495 and 565 °C

اسلاید 16 :

2-3- نیتروژن دهی پلاسمایی
هوای موجود در سیستم را تخلیه کرده وگاز نیتروژن وارد می کنند.
پس ازآن اختلاف پتانسیل اعمال می کنند که بر اثرآن گاز یونیزه، قطعه کاتد و محفظه آند می شود.
یونهای مثبت به سمت سطح قطعه رفته و در برخورد با آن اتم های سطح را کنده (sputtering) و باعث تمیزی سطح قطعه و بالا رفتن دمای آن می شوند.

اسلاید 17 :

2-3- نیتروژن دهی پلاسمایی

اسلاید 18 :

سرعت فرایند بیشتر
انجام فرایند در دمای پایین تر
در این روش خواص قطعه مطلوب تر است.
گاز مصرفی کمتر
آلودگی به مراتب کمتر
با استفاده ازSputtering می توانیم لایه پسیو بعضی از آلیاژها مثل تیتانیم را برداشته و عمل نیتریده کردن را انجام دهیم
2-3- نیتروژن دهی پلاسمایی

اسلاید 19 :

3- کربن-نیتروژن دهی (Carbonitriding)
نفوذ همزمان کربن و نیتروژن: افزایش سختی سطح
بصورت مایع و گازی
محدوده دمایی عملیات: بدلیل کاهش حلالیت نیتروژن در آستنیت با افزایش دما، نباید دما خیلی بالا باشد، از طرفی برای انحلال سریع کربن در فولاد، حتما باید در شرایط آستنیتی باشد. بنابراین دمای عملیات کمتر از 900 درجه سانتیگراد انتخاب می شود.

اسلاید 20 :

4- نیتروژن-کربن دهی (Nitrocarburizing)
نفوذ همزمان نیتروژن و کربن: افزایش سختی سطح
بصورت مایع و گازی
محدوده دمایی عملیات: بین 500 تا 650 درجه سانتیگراد- محدوده پایداری فاز فریت
در این شرایط نفوذ نیتروژن به مقدار زیاد و کربن به مقدار کم صورت می گیرد.
دراین فرآیند یک لایه کربونیترید اپسیلن در سطح ایجاد می شود که سختی بالایی دارد و مقاومت به سایش و اصطکاک را افزایش می دهد.
در زیر این لایه، لایه نفوذی وجود دارد که مقاومت به خستگی را افزایش می دهد.
به این فرایند Ferritic nitrocarburizing و Sulfinuz هم گفته می شود.