Stal konstrukcyjna stopowa – stal do azotowania 38HMJ, 33H3MF, 25H3M, 34CrAlNi7,1.8550
Charakterystyka stali do azotowania
Stal do azotowania to stal konstrukcyjna przeznaczona do utwardzania powierzchniowego poprzez nasycenie powierzchni gotowego wyrobu azotem. Proces ten prowadzi do znacznego zwiększenia twardości oraz odporności na zużycie ścierne.
Skład chemiczny i dodatki stopowe
Do azotowania stosuje się stale stopowe zawierające pierwiastki tworzące trwałe i wyjątkowo twarde azotki, takie jak:
- Aluminij (Al) – kluczowy składnik odpowiedzialny za tworzenie azotków AlN,
- Hrom (Cr) – zwiększa twardość i stabilność warstwy azotowanej,
- molibden (Mo) – poprawia odporność na odpuszczanie i zwiększa wytrzymałość,
- Titan (Ti) i wanad (V) – tworzą twarde azotki TiN i VN, zwiększając odporność na zużycie.
Najczęściej azotuje się stale średniowęglowe o zawartości węgla w zakresie 0,25 - 0,45%.
Stal do azotowania – właściwości warstwy azotowanej
Dzięki odpowiednio dobranej zawartości pierwiastków stopowych, stale do azotowania pozwalają na uzyskanie wyjątkowo twardej warstwy powierzchniowej. Warstwa ta cechuje się:
- Stałą twardością do temperatury 500°C, co oznacza, że nawet po nagrzaniu nie dochodzi do jej zmiękczenia,
- Odpornością na zużycie ścierne i zmęczenie materiałowe, co zwiększa trwałość elementów pracujących w trudnych warunkach.
Proces azotowania i jego parametry
Kluczowym czynnikiem decydującym o właściwościach warstwy azotowanej jest skład chemiczny stali, natomiast głębokość utwardzenia zależy głównie od czasu procesu. Parametry azotowania obejmują:
- Trajanje – od 24 do 72 godzin,
- Temperaturę procesu – około 500 ° C,
- Środowisko azotujące – pozostające stałe, bez wpływu na końcowe właściwości warstwy.
Stale do azotowania znajdują szerokie zastosowanie w produkcji precyzyjnych części maszyn, narzędzi oraz elementów wymagających wyjątkowej odporności na ścieranie i wysokie temperatury.
Tvrdoća nitriranog sloja
Maksymalna twardość po azotowaniu
Najwyższą twardość w skali Vickersa (HV) po azotowaniu wykazują:
- Stale chromowo-molibdenowo-aluminiowe (otprilike 1% Al) - 1000–1200 HV,
- Chromowo-molibdenowo-wanadowe - 800–900 HV,
- Chromowe - ok. 700 HV.
Twardość ta osiągana jest jedynie w cienkiej warstwie powierzchniowej (0,1 – 0,2 mm), podczas gdy całkowita głębokość utwardzania wynosi kilka dziesiątych milimetra.
Stal do azotowania – proces obróbki cieplnej przed i po azotowaniu
Azotowaniu poddaje się przedmioty wcześniej ulepszone cieplnie, a po procesie stosuje się jedynie szlifowanie. Własności mechaniczne rdzenia można regulować poprzez odpowiedni dobór temperatury odpuszczania (powyżej 500°C).
Hartowność i dobór stali do azotowania
Stal do azotowania charakteryzuje się wysoką hartownością dzięki podwyższonej zawartości węgla i pierwiastków stopowych.
Iz tog razloga nie ma potrzeby doboru stali pod kątem hartowności – większość typowych stali do azotowania spełnia wymagania wytrzymałościowe nawet dla większych przekrojów.
Proces azotowania pozwala na uzyskanie wyjątkowo twardej i odpornej warstwy powierzchniowej przy minimalnym zużyciu specjalnych gatunków stali. Dzięki wysokiej hartowności stali do azotowania, możliwe jest pełne wykorzystanie ich właściwości bez konieczności stosowania skomplikowanych procedur doboru materiału.
Pozostałe rozdaje stali które można azotować
Poza typowymi stalami przeznaczonymi do azotowania, utwardzać powierzchnię dušik można również w niektórych stalach do ulepszania cieplnego, odpornych na korozję i stalach szybkotnących.
Symbol gatunku stali według PN oznaczeniu gatunku cyfra na początku oznacza średnią zawartość węgla w setnych częściach %, następnie litery oznaczające
H – Krom
M – Molibden
F – Vanadijum
J – Glin
następnie jeśli występują cyfry po literach oznaczają średnią zawartość danego składnika w %.
38HMJ – hrom-molibden-aluminijumski čelik 34CrAlNi7,1.8550
25H3M – stal chromowo-molibdenow 32CrMo12, 1.7361, 31CrMo12, 1.8515, 722M24, 24CrMo13-6
33H3MF – stal chromowo-molibdenowo-wanadowa 31CrMoV9, 1.8519, 30CrMoV9, 1.7707, 31CrMoV10
Ostali konstrukcijski legirani čelici
legirani konstrukcijski čelici za cementaciju
nitriranje čelika
konstrukcijski legirani opružni čelik
konstrukcijski legirani čelici za ležajeve
konstrukcijski legirani čelik za termičku obradu
legirani konstrukcijski čelik za rad na povišenim temperaturama – kotlovski čelik