استاندارد PN-89/H-84030/03 یک استاندارد لهستانی از سال ۱۹۸۹ است که الزامات فولادهای آلیاژی سازه‌ای مورد نظر برای نیتریده کردن را تعریف می‌کند.
این استاندارد در ۱۷ اکتبر ۲۰۰۲ لغو و با PN-EN 10085:2002 جایگزین شد . استاندارد PN-89/H-84030/03 جایگزین استاندارد PN-H-84030:1972 شد . قبل از معرفی استاندارد PN-H-84030:1972، استاندارد PN-H-84035:1965 معتبر بود و گریدهایی از فولادهای سازه‌ای آلیاژی را که برای کربن‌دهی، کوئنچ و تمپرینگ در نظر گرفته شده بودند و در ساخت قطعات تجهیزات تحت تنش ویژه مانند تجهیزات هواپیما یا قطعات موتور احتراق داخلی استفاده می‌شدند، تعریف می‌کرد. استاندارد PN-H-84035:1965 در ۱۷ دسامبر ۱۹۶۵ منتشر و در ۳۰ ژوئن ۱۹۷۳ لغو و با PN-H-84035:1972 و PN-H-84030:1972 جایگزین شد.
فولادهای آلیاژی سازه‌ای استاندارد PN-72/H-84030 – گریدها
- PN-89/H-84030-01: جایگزین شده توسط PN-EN 10083-1+A1:1999.
- PN-89/H-84030-02: جایگزین شده توسط PN-EN 10084:2002.
- PN-89/H-84030-03: جایگزین شده توسط PN-EN 10085:2002.
- PN-89/H-84030-04: جایگزین شده توسط PN-EN 10083-3:2007.
استانداردهای اولیه، مانند PN-H-84035:1965، از نظر پارامترهای فنی و کیفی نسبت به استانداردهای جدیدتر خود سختگیرانه‌تر بودند. این امر ناشی از این واقعیت بود که استانداردهای قدیمی‌تر تأکید بیشتری بر دوام، استحکام و ایمنی مواد، به ویژه در سازه‌های تحت بارگذاری دینامیکی و کاربردهای صنعتی پر تقاضا، داشتند.
استاندارد PN-EN 10085:2002 الزاماتی را برای فرآیند تولید، شرایط تحویل، شرایط سطحی، ترکیب شیمیایی، سختی، خواص مکانیکی، کیفیت داخلی و پرداخت سطح فولادها برای نیتریدینگ مشخص کرده است. همچنین شامل شرایط عملیات حرارتی، آزمایش و علامت‌گذاری محصولات نیز می‌شود.
در سال ۲۰۰۳، استاندارد PN-EN 10085:2002 با PN-EN 10085:2003 جایگزین شد که اصلاحات بیشتری را ارائه داد و الزامات را با استانداردهای اروپایی یکپارچه کرد.
در اکتبر 2021، استاندارد PN-EN ISO 683-5:2021-10 منتشر شد که با استاندارد بین‌المللی ISO 683-5:2017 و استاندارد اروپایی EN ISO 683-5:2021 یکسان است . این استاندارد الزامات فنی برای عرضه فولادهای نیتریده کردن را مشخص می‌کند که شامل محصولات نیمه‌تمام، میله‌ها، مفتول‌ها، ورق‌های نورد گرم و قطعات آهنگری شده با قالب باز یا قالب‌های فورج می‌شود. این فولادها برای ساخت قطعات ماشین‌آلاتی در نظر گرفته شده‌اند که پس از سخت شدن و تمپر شدن، برای افزایش سختی سطح و مقاومت در برابر سایش، نیتریده می‌شوند.
معرفی استاندارد PN-EN ISO 683-5:2021-10 با هدف هماهنگی بیشتر استانداردهای لهستان با دستورالعمل‌های بین‌المللی، تضمین ثبات و به‌روز بودن الزامات فنی برای فولادهای نیتریده‌کننده انجام شد.
محدوده استاندارد:
استاندارد PN-89/H-84030/03 موارد زیر را مشخص کرده است:
- ترکیب شیمیاییمیزان مجاز عناصر آلیاژی مانند کربن (C)، منگنز (Mn)، سیلیکون (Si)، فسفر (P)، گوگرد (S)، کروم (Cr)، مولیبدن (Mo)، نیکل (Ni) و آلومینیوم (Al) را برای فولادهای مورد نظر برای نیتریدینگ مشخص کرد.
- خواص مکانیکی: حداقل مقادیر استحکام کششی (Rm)، استحکام تسلیم (Re)، ازدیاد طول (A)، کاهش سطح (Z)، استحکام ضربه (KU2) و سختی در حالت نرم شده برای گریدهای مختلف فولاد تعیین شد.
- دستورالعمل‌های پردازشاین شامل توصیه‌هایی برای کار پلاستیکی و عملیات حرارتی فولاد، از جمله آهنگری، نورد، آنیل، سخت‌کاری، تمپر و دماهای نیتریده کردن بود.
- کاربرداین نشان دهنده زمینه های اصلی کاربرد فولادهای نیتریدپذیر، مانند تولید قطعات موتور احتراق داخلی، از جمله میل لنگ، پین پیستون، بادامک های زمان بندی، چرخ دنده ها و سایر اجزایی است که نیاز به سختی سطح و استحکام هسته بالا دارند.
استاندارد PN-89/H-84030/03 – گریدهای فولادی
- 38HMJفولاد کروم-مولیبدن-آلومینیوم، که در تولید قطعات موتورهای احتراق داخلی مانند میل لنگ، پین پیستون، میل بادامک و چرخ دنده استفاده می‌شود. پس از عملیات حرارتی، به استحکام کششی Rm ≥ 980 MPa و سختی سطحی پس از نیتریداسیون بیش از 900 HV می‌رسد.
- 25h3mفولاد کروم-مولیبدن، که در صنعت خودرو برای قطعات موتورهای احتراق داخلی مانند میل لنگ، چرخ دنده و میل بادامک استفاده می‌شود. این فولاد پس از نیتریداسیون، سختی پذیری خوب و پایداری ابعادی خوبی دارد.
- 33H3MFفولاد کروم-مولیبدن-وانادیوم، که در تولید قطعات موتور احتراق داخلی تا ضخامت 80 میلی‌متر که نیاز به استحکام بسیار بالایی دارند، استفاده می‌شود. نیتریده کردن باعث ایجاد سختی سطحی بالا می‌شود که مقاومت در برابر سایش را افزایش می‌دهد.
فرآیند نیتریداسیون:
نیتریداسیون یک فرآیند عملیات ترموشیمیایی است که شامل اشباع سطح فولاد با نیتروژن در دمای ۵۰۰ تا ۵۲۰ درجه سانتیگراد می‌شود. این امر باعث می‌شود سطح به طور فوق‌العاده‌ای سخت شود (بالای ۹۰۰ HV)، مقاومت در برابر سایش، خوردگی و خستگی را افزایش می‌دهد، در حالی که استحکام و شکل‌پذیری هسته را حفظ می‌کند.
جایگزینی استاندارد:
در سال ۲۰۰۲، استاندارد PN-89/H-84030/03 با PN-EN 10085:2002 جایگزین شد که الزامات یکپارچه‌ای را در سطح اروپا برای فولادهای نیتریده کننده معرفی کرد و استانداردهای لهستان را با استانداردهای اروپایی تطبیق داد.