इस्पात पर क्रोमियम की विसरण परत चढ़ाना – क्रोमियम से सतहों का विसरण संवर्धन, प्रक्रिया, गुणधर्म और अनुप्रयोग
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग यह एक प्रक्रिया है थर्मोकेमिकल उपचार इसमें सामग्री की सतह परत को संतृप्त करना शामिल है। क्रोम सीआर उच्च तापमान पर। इलेक्ट्रोप्लेटिंग के विपरीत, इसमें सतह पर क्रोमियम की एक तैयार परत जमा करना शामिल नहीं है। क्रोमियम परमाणु पदार्थ में फैल जाते हैं और सब्सट्रेट के साथ एक बंधन बनाते हैं। विसरण परत धीरे-धीरे बदलती रासायनिक संरचना और सूक्ष्म संरचना के साथ।
क्रोम डिफ्यूजन प्लेटिंग का मुख्य उद्देश्य बढ़ाना है ऑक्सीकरण, उच्च तापमान संक्षारण, आक्रामक वातावरण और – उपयुक्त रूप से चयनित सामग्रियों और परिस्थितियों में – घिसाव प्रतिरोध के प्रति प्रतिरोधक क्षमता।.
यह प्रक्रिया मुख्य रूप से मैट्रिक्स पर स्टील और अन्य मिश्र धातुओं के लिए उपयोग की जाती है। żelazaलेकिन क्रोमियम के साथ विसरण सतह संवर्धन की तकनीकों का उपयोग अन्य धात्विक सामग्रियों के लिए भी किया जा सकता है।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग क्या है?
इस प्रक्रिया के दौरान, वर्कपीस की सतह एक ऐसे वातावरण में होती है जो सक्रिय ऊर्जा प्रदान करता है। क्रोमियम.
पर्याप्त उच्च तापमान पर निम्नलिखित घटना घटित होती है:
- क्रोमियम के सक्रिय रूपों का उत्पादन प्रक्रिया परिवेश में,
- क्रोमियम का सतह तक परिवहन वर्कपीस,
- सतह पर क्रोमियम का अधिशोषण,
- क्रोमियम परमाणुओं का पदार्थ में प्रसार,
- क्रोमियम-समृद्ध परत का निर्माण और – सामग्री की संरचना के आधार पर – उपयुक्त चरण और यौगिक।
चूंकि परत के विकास की मूल प्रक्रिया विसरण है, इसलिए इसके गुण मुख्य रूप से तापमान, समय, वातावरण में क्रोमियम की सक्रियता और सब्सट्रेट सामग्री की रासायनिक संरचना पर निर्भर करते हैं।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग क्रोम प्लेटिंग
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग को क्लासिक इलेक्ट्रोप्लेटिंग के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए ।
| विशेषता | डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग | इलेक्ट्रोप्लेटिंग क्रोम |
|---|---|---|
| तंत्र | प्रसार क्रोम पदार्थ की गहराई में | सतह पर क्रोमियम का विद्युत रासायनिक निक्षेपण |
| परत की विशेषता | विसरण परत को धातुकर्म विधि द्वारा सब्सट्रेट से जोड़ा जाता है। | सतह पर जमा हुई परत |
| जमीन के साथ सीमा | संरचना और बनावट में क्रमिक परिवर्तन | कोटिंग-सब्सट्रेट सीमा का अधिक स्पष्ट होना |
| प्रक्रिया तापमान | उच्च, तीव्र प्रसार के लिए आवश्यक | बहुत कम |
| प्राथमिक लक्ष्य | सतही परत की रासायनिक संरचना में परिवर्तन | क्रोम सतह कोटिंग का निर्माण |
सबसे महत्वपूर्ण अंतर यह है कि डिफ्यूजन क्रोमियम प्लेटिंग के बाद, क्रोमियम न केवल सतह पर पड़ी एक अलग परत बनाता है, बल्कि सामग्री परत का एक रासायनिक घटक बन जाता है।
क्रोमियम सतह के प्रतिरोध को क्यों बढ़ाता है?
क्रोम यह इस्पात के ऑक्सीकरण और संक्षारण के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है।
पर्याप्त मात्रा में क्रोमियम की उपस्थिति में, सतह पर क्रोमियम ऑक्साइड (Cr) की एक घनी परत बन सकती है।2O3जिससे ऑक्सीजन और पर्यावरणीय घटकों का पदार्थ में आगे परिवहन सीमित हो जाता है।
यह तंत्र कई पौधों की उच्च ऑक्सीकरण प्रतिरोधकता के मुख्य कारणों में से एक है। स्टेनलेस स्टील, ताप-प्रतिरोधी स्टील और उच्च-क्रोमियम मिश्र धातु.
डिफ्यूजन क्रोमियम प्लेटिंग से उच्च मिश्रधातु सामग्री से पूरे तत्व का निर्माण किए बिना, मुख्य रूप से सतह परत में उच्च क्रोमियम सामग्री प्राप्त करना संभव हो जाता है।
विसरण क्रोम परत की संरचना
परत की संरचना मुख्य रूप से उसकी सामग्री पर निर्भर करती है। कोयला आधार सामग्री में।
कम कार्बन सामग्री वाले इस्पात में, कार्बन से भरपूर ठोस विलयन की एक परत बन सकती है। क्रोमियम.
जिन इस्पातों में कार्बन की मात्रा अधिक होती है, उनमें क्रोमियम कार्बन के साथ अभिक्रिया करके यौगिक बना सकता है। क्रोमियम कार्बाइड.
Fe–Cr–C प्रणालियों में पाई जाने वाली अवस्थाओं में, अन्य के अलावा, निम्नलिखित प्रकार के कार्बाइड शामिल हैं:
- Cr23C6,
- Cr7C3,
- जटिल कार्बाइड भी जिनमें शामिल हैं लोहा.
इसलिए, डिफ्यूजन क्रोमाइजिंग के बाद परत के गुण सामग्री की संरचना के आधार पर बहुत भिन्न हो सकते हैं।
कम कार्बन और उच्च कार्बन इस्पातों पर विसरण क्रोमियम चढ़ाना
| सामग्री का प्रकार | परत की विशेषता | प्रमुख प्रभाव |
|---|---|---|
| कम कार्बन इस्पात | क्रोमियम-समृद्ध परत, जो मुख्य रूप से Fe–Cr ठोस विलयन पर आधारित है | ऑक्सीकरण और संक्षारण के प्रति प्रतिरोध |
| मध्यम कार्बन इस्पात | क्रोमियम-समृद्ध परत और कार्बाइड चरणों का संभावित संयोजन | सुरक्षात्मक गुणों और घिसाव प्रतिरोध का संयोजन |
| उच्च कार्बन स्टील | कठोर क्रोमियम कार्बाइड बनाने की अधिक प्रवृत्ति | उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध |
इसी कारणवश, "डिफ्यूजन क्रोमियम-प्लेटेड लेयर" शब्द का अर्थ सभी स्टील ग्रेड के लिए एक समान सूक्ष्म संरचना नहीं है।
विसरण क्रोम चढ़ाने का तापमान
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग के लिए अपेक्षाकृत उच्च तापमान की आवश्यकता होती है क्योंकि डिफ्यूजन दर क्रोम सामग्री में पर्याप्त मात्रा में तत्व होने चाहिए जिससे एक उपयोगी परत बन सके।
तकनीक, सामग्री और आवश्यक परत के आधार पर, यह प्रक्रिया तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में की जा सकती है, अक्सर लगभग 850-1100 डिग्री सेल्सियस.
सही तापमान का चयन निम्नलिखित के अनुसार किया जाना चाहिए:
- सामग्री का प्रकार,
- आवश्यक परत की गहराई,
- क्रोम प्लेटिंग विधियाँ,
- प्रक्रिया समय,
- क्रोमियम चढ़ाने वाले वातावरण की संरचना,
- आवश्यक कोर सूक्ष्म संरचना,
- आगे उष्मा उपचार.
उच्च तापमान प्रसार को तेज करता है, लेकिन साथ ही यह कोर संरचना, कण वृद्धि और तत्व विरूपण में परिवर्तन का कारण भी बन सकता है।
परत वृद्धि पर समय का प्रभाव
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जो काफी हद तक डिफ्यूजन द्वारा नियंत्रित होती है।
समय बढ़ने के साथ-साथ पदार्थ संवर्धन की गहराई भी बढ़ती जाती है। क्रोमियमहालांकि, परत की वृद्धि आमतौर पर समय के साथ रैखिक नहीं होती है।
कई विसरण प्रक्रियाओं के लिए, इस संबंध को लगभग परवलयिक नियम द्वारा वर्णित किया जा सकता है:
जहां:
- x – विसरण परत की विशिष्ट मोटाई,
- k – एक ऐसा कारक जो अन्य बातों के अलावा, तापमान और सामग्री की संरचना पर निर्भर करता है।
- t – परीक्षण का समय।
व्यवहार में, गतिकी अधिक जटिल हो सकती है, खासकर जब प्रक्रिया के दौरान अलग-अलग कार्बाइड चरण बनते हैं।
विसरण क्रोम चढ़ाने की विधियाँ
क्रोमियम को विभिन्न विधियों द्वारा सतह पर पहुंचाया जा सकता है।
| विधि | विशेषता |
|---|---|
| पाउडर क्रोम प्लेटिंग | इस तत्व को क्रोमियम स्रोत, एक सक्रियक और एक भराव पदार्थ वाले मिश्रण में रखा जाता है। |
| गैस क्रोम चढ़ाना | क्रोमियम को उपयुक्त रूप से निर्मित गैस वातावरण के माध्यम से ले जाया जाता है। |
| जमाव में क्रोम प्लेटिंग | यह प्रक्रिया वर्कपीस के चारों ओर मौजूद एक सक्रिय मिश्रण में संपन्न की जाती है। |
| निर्वात और विशेष प्रक्रियाएँ | वे नियंत्रित वातावरण और ऐसी परिस्थितियों का उपयोग करते हैं जो परत की वृद्धि पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देती हैं। |
एक पारंपरिक विधि पैक सीमेंटेशन तकनीक है , जिसमें वर्कपीस को क्रोमियम स्रोत और उसके परिवहन को सक्षम करने वाले एक एक्टिवेटर युक्त पाउडर मिश्रण में रखा जाता है।
पैक सीमेंटेशन विधि का उपयोग करके क्रोम प्लेटिंग
पैक सीमेंटेशन प्रक्रिया में , तत्व को एक पाउडर मिश्रण से घेरा जाता है जिसमें निम्नलिखित शामिल होते हैं:
- स्रोत क्रोम,
- एक सक्रियक जो घटक के परिवहन को सक्षम बनाता है,
- एक अक्रिय भराव पदार्थ जो मिश्रण के सिंटरिंग को सीमित करता है।
गर्म करने के दौरान, वाष्पशील यौगिक बनते हैं जो क्रोमियम को पदार्थ की सतह की ओर ले जाते हैं।
सतह पर प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिससे सक्रिय क्रोमियम मुक्त होता है, जो बाद में सब्सट्रेट में फैल जाता है।
यह प्रक्रिया एक उदाहरण है गैस अवस्था में रासायनिक परिवहन और ठोस अवस्था में विसरण का संयोजन.
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग और ऑक्सीकरण प्रतिरोध
क्रोमियम डिफ्यूजन प्लेटिंग के सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में से एक उच्च तापमान ऑक्सीकरण के प्रति सामग्री के प्रतिरोध को बढ़ाना है।
यह क्षेत्र समृद्ध है क्रोमियम क्रोमियम से भरपूर एक सुरक्षात्मक परत बना सकता है2O3.
यह परत गति को सीमित करती है:
- पदार्थ तक ऑक्सीजन का परिवहन,
- धातु आयनों का सतह की ओर परिवहन,
- पैमाने में और अधिक वृद्धि।
इससे ऑक्सीकरण की दर कम क्रोमियम सामग्री वाले असुरक्षित स्टील की तुलना में काफी कम हो जाती है।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग और जंग प्रतिरोधक क्षमता
सतह संवर्धन में क्रोमियम यह कई संक्षारक वातावरणों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता को भी बढ़ा सकता है।
हालांकि, प्रभावशीलता निम्नलिखित बातों पर निर्भर करती है:
- परत में क्रोमियम की मात्रा,
- परत की निरंतरता और सूक्ष्म संरचना,
- कार्बाइडों की उपस्थिति,
- वातावरण का प्रकार,
- परिचालन तापमान,
- सतह की स्थिति।
क्रोमियम प्लेटिंग को हर प्रकार के संक्षारण से बचाव का सर्वव्यापी उपाय नहीं माना जाना चाहिए। इस कोटिंग को विशिष्ट परिचालन वातावरण के लिए ही तैयार किया जाना चाहिए।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग और घिसाव प्रतिरोध
उपयुक्त मात्रा वाले इस्पात में कोयला क्रोमियम कठोर कार्बाइड बना सकता है, इसलिए क्रोमियम डिफ्यूजन प्लेटिंग से इसकी क्षमता में काफी वृद्धि हो सकती है। सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध।
क्रोमियम प्रकार के कठोर कार्बाइड चरण विशेष महत्व रखते हैं।7C3 और सीआर23C6.
हालांकि, ट्राइबोलॉजिकल गुण परत की संपूर्ण संरचना, उसकी मोटाई, सब्सट्रेट की कठोरता और होने वाली घिसावट प्रक्रिया के प्रकार पर निर्भर करते हैं।
क्रोमियम डिफ्यूजन प्लेटिंग पर कार्बन का प्रभाव
वेगील यह क्रोम परत की संरचना को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है।
क्रोमियम एक प्रबल कार्बाइड बनाने वाला तत्व है।
यदि सामग्री में पर्याप्त कार्बन उपलब्ध हो, तो इस प्रक्रिया के दौरान क्रोमियम कार्बाइड का निर्माण हो सकता है।
इससे कठोरता और घर्षण प्रतिरोध बढ़ सकता है, लेकिन साथ ही ठोस विलयन में बचे क्रोमियम की मात्रा सीमित हो जाती है।
इसलिए, संक्षारण और ऑक्सीकरण प्रतिरोध के लिए मुख्य रूप से डिज़ाइन की गई परत को घिसाव प्रतिरोध के लिए मुख्य रूप से डिज़ाइन की गई परत की तुलना में एक अलग संरचना की आवश्यकता हो सकती है।
मिश्रधातु तत्वों का प्रभाव
| तत्व | चिन्ह | अर्थ |
|---|---|---|
| क्रोम | Cr | इस प्रक्रिया के दौरान मिलाया जाने वाला एक मूलभूत घटक; यह ऑक्सीकरण प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए जिम्मेदार है और कठोर कार्बाइड के निर्माण में भाग लेता है। |
| वेगील | C | यह काफी हद तक क्रोमियम कार्बाइड के निर्माण की संभावना को निर्धारित करता है। |
| निकल | Ni | यह इस्पात और मिश्र धातुओं में मैट्रिक्स संरचना और प्रसार प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। |
| मोलिब्डेनम | Mo | उच्च तापमान पर चरण स्थिरता और सामग्री गुणों को प्रभावित कर सकता है |
| सिलिकॉन | Si | यह ऑक्सीकरण प्रतिरोध और उच्च तापमान पर परत के व्यवहार को प्रभावित करता है। |
| मैंगनीज | Mn | यह इस्पात की संरचना और उच्च तापमान प्रक्रिया के दौरान सामग्री के व्यवहार को प्रभावित करता है। |
डिफ्यूजन क्रोमियम प्लेटिंग और स्टेनलेस तथा ताप प्रतिरोधी इस्पात
क्रोमियम-समृद्ध परत का सुरक्षात्मक तंत्र प्रतिरोध प्रदान करने वाले मूलभूत तंत्रों में से एक के समान है। स्टेनलेस और ताप प्रतिरोधी इस्पात.
उच्च क्रोमियम इस्पात में उपयुक्त मात्रा क्रोम यह पदार्थ की पूरी मात्रा में होता है।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग में, उच्च क्रोम सामग्री मुख्य रूप से सतह पर उत्पन्न होती है।
इससे निर्मित भाग के मूल गुणों को संशोधित सतह परत के रासायनिक और उच्च-तापमान गुणों के साथ संयोजित किया जा सकता है।
हालांकि, इसका यह अर्थ नहीं है कि क्रोमियम-प्लेटेड स्टील हर मामले में स्टेनलेस या ताप-प्रतिरोधी स्टील के बराबर हो जाता है। इसकी संरचना और मूल गुणधर्म मूल सामग्री के समान ही रहते हैं।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग और बोरिंग
बोरनाइजिंग और डिफ्यूजन क्रोमाइजिंग, डिफ्यूजन सतह संतृप्ति की प्रक्रियाएं हैं, लेकिन इनसे अलग-अलग चरण बनते हैं और इनका उपयोग अलग-अलग उद्देश्यों के लिए किया जाता है।
| विशेषता | डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग | ड्रिलिंग |
|---|---|---|
| पेश की गई जड़ | क्रोमियम Cr | बोर बी |
| विशिष्ट चरण | Fe–Cr विलयन और/या क्रोमियम कार्बाइड | Fe₂B और FeB |
| मुख्य लक्ष्य | ऑक्सीकरण, जंग और कुछ प्रकारों में घिसाव के प्रति प्रतिरोधक क्षमता | अत्यधिक कठोरता और घर्षण प्रतिरोध |
| कठोरता | कार्बाइड चरणों की उपस्थिति पर अत्यधिक निर्भर | बोरॉन की बदौलत बहुत उच्च स्तर पर। |
| प्रक्रिया तापमान | उच्च | उच्च |
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग और नाइट्राइडिंग
W nitriding सतह मुख्य रूप से समृद्ध है नाइट्रोजनजबकि डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग के दौरान – क्रोमियम.
नाइट्राइडिंग आमतौर पर बहुत कम तापमान पर की जाती है और सतह की कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध को बढ़ाने में विशेष रूप से प्रभावी होती है।
डिफ्यूजन क्रोमियम प्लेटिंग के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है, लेकिन यह उच्च-क्रोमियम सामग्री की विशेषता वाली दिशा में सतह की रासायनिक संरचना में मौलिक परिवर्तन की अनुमति देता है।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग और कार्बराइजिंग
दौरान कार्बनीकरण सतही परत में प्रवेश कराया जाता है कोयलाबाद में सख्त इससे अधिक लचीले कोर को बनाए रखते हुए एक कठोर मार्टेन्सिटिक परत प्राप्त करना संभव हो जाता है।
दूसरी ओर, डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग में उपयोग किया जाता है क्रोमियम और इसके परिणामस्वरूप ऑक्सीकरण, जंग या घिसाव के प्रति प्रतिरोधी परत का निर्माण हो सकता है।
कार्बन इस्पात में, क्रोमियम और कार्बन मिलकर बहुत कठोर कार्बाइड चरण बना सकते हैं।
डिफ्यूजन क्रोमियम प्लेटिंग और नाइट्रोकार्ब्यूराइजिंग
नाइट्रोकार्ब्यूराइजेशन के दौरान सतह मुख्य रूप से समृद्ध होती है नाइट्रोजन और इसके अतिरिक्त कोयलायह प्रक्रिया आमतौर पर डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग की तुलना में काफी कम तापमान पर की जाती है।
नाइट्रोकार्बराइजिंग का उपयोग मुख्य रूप से ट्राइबोलॉजिकल गुणों, सीजर और थकान के प्रतिरोध और - उपयुक्त प्रकारों में - संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है।
डिफ्यूजन क्रोमियम प्लेटिंग तब विशेष रूप से दिलचस्प होती है जब सतह पर उच्च क्रोमियम सामग्री और ऑक्सीकरण और उच्च तापमान संक्षारण के प्रति प्रतिरोध महत्वपूर्ण होते हैं।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग का अनुप्रयोग
इस प्रक्रिया का उपयोग उन भागों के लिए किया जा सकता है जो ऐसे वातावरण में काम करते हैं जहां बढ़ी हुई सतह प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
इसके सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
- औद्योगिक भट्टियों के तत्व,
- उच्च तापमान पर काम करने वाले उपकरणों के हिस्से,
- रासायनिक प्रतिष्ठानों के तत्व,
- वाल्व और फिटिंग के पुर्जे,
- उच्च तापमान ऑक्सीकरण के संपर्क में आने वाले तत्व,
- रासायनिक रूप से आक्रामक वातावरण में काम करने वाले हिस्से,
- यदि उत्पन्न परत में कठोर कार्बाइड चरण मौजूद हों तो घिसाव के संपर्क में आने वाले तत्व।
- चयनित औजार और मशीन के पुर्जे।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग के फायदे
- परत का सब्सट्रेट से धातुकर्म संबंधी बंधन,
- कई जमा की गई कोटिंग्स की विशिष्ट स्पष्ट सीमा विशेषता का अभाव,
- उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधक क्षमता में वृद्धि।
- जंग प्रतिरोधकता में सुधार की संभावना,
- क्रोमियम कार्बाइड युक्त परतों में उच्च घिसाव प्रतिरोध प्राप्त करने की संभावना।
- क्रोम-युक्त सतह के साथ सस्ते या अधिक टिकाऊ कोर सामग्री को संयोजित करने की संभावना।
डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग की सीमाएँ
- उच्च प्रक्रिया तापमान,
- उपयुक्त विसरण गहराई प्राप्त करने के लिए अपेक्षाकृत लंबा समय आवश्यक होता है।
- कोर की सूक्ष्म संरचना में परिवर्तन की संभावना,
- अनाज की वृद्धि का जोखिम,
- तत्वों के विरूपण की संभावना,
- परत संरचना की सामग्री पर प्रबल निर्भरता कोयला,
- क्रोमिंग वातावरण के तापमान, समय और गतिविधि को सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता।
क्रोम डिफ्यूजन परत का गुणवत्ता नियंत्रण
प्रक्रिया की प्रभावशीलता के मूल्यांकन में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैं:
- विसरण परत की मोटाई का मापन,
- धातुवैज्ञानिक परीक्षण,
- सामग्री वितरण का विश्लेषण क्रोम सतह से दूरी के फलन के रूप में,
- अवस्थाओं और कार्बाइडों की पहचान,
- माप microhardness,
- ऑक्सीकरण प्रतिरोध परीक्षण,
- संक्षारण प्रतिरोध परीक्षण,
- यदि प्रक्रिया का प्राथमिक उद्देश्य घिसाव प्रतिरोध परीक्षण करना है, तो यह परीक्षण अवश्य किया जाना चाहिए।
सतह पर क्रोमियम की मात्र उपस्थिति ही प्रक्रिया के सही ढंग से कार्य करने का पर्याप्त मापदंड नहीं है। क्रोमियम की सांद्रता का स्तर, परत की गहराई, उसकी सूक्ष्म संरचना और घटक की वास्तविक परिचालन स्थितियों के अनुरूप गुणधर्म भी महत्वपूर्ण हैं ।
क्रोमियम चढ़ाना – अन्य ऊष्मारासायनिक उपचार प्रक्रियाओं के साथ तुलना
| प्रक्रिया | पेश की गई जड़ | मुख्य प्रभाव |
|---|---|---|
| डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग | Cr | कुछ निश्चित परिस्थितियों में ऑक्सीकरण, संक्षारण और घिसाव के प्रति प्रतिरोध |
| ड्रिलिंग | B | अत्यधिक कठोरता और घर्षण प्रतिरोध |
| carburizing | C | कठोर होने के बाद की परत सख्त होती है और भीतरी भाग लचीला होता है। |
| nitriding | N | सतह की कठोरता, घिसाव और थकान प्रतिरोध |
| नाइट्रोकार्ब्यूराइजेशन / नाइट्रोकार्ब्यूराइजेशन | N + C | घिसावट और खरोंच के प्रति प्रतिरोध तथा सतह के गुणों में सुधार |
| carbonitriding | C + N | सख्त होने के बाद कठोर परत |
डिफ्यूजन क्रोमियम प्लेटिंग एक थर्मोकेमिकल उपचार प्रक्रिया है जिसमें सामग्री की सतह परत को डिफ्यूजन द्वारा समृद्ध किया जाता है। क्रोमियम.
इलेक्ट्रोप्लेटिंग के विपरीत, क्रोम प्लेटिंग केवल सतह पर परत नहीं चढ़ाती है। क्रोमियम पदार्थ में समाहित हो जाता है, जिससे एक ऐसी परत बन जाती है जो धातु विज्ञान के अनुसार सब्सट्रेट से जुड़ी होती है।
कम कार्बन वाले इस्पातों में, यह परत मुख्य रूप से क्रोमियम-समृद्ध Fe–Cr विलयन हो सकती है, लेकिन बढ़ती उपलब्धता के साथ कोयला कठोर क्रोमियम कार्बाइड का महत्व बढ़ जाता है।
इसके बदौलत, क्रोम डिफ्यूजन प्लेटिंग को इस तरह से डिजाइन किया जा सकता है जिससे दोनों तरह से वृद्धि हो सके। ऑक्सीकरण और उच्च तापमान संक्षारण के प्रति प्रतिरोधसाथ ही साथ – उपयुक्त भौतिक व्यवस्थाओं में – कठोरता और घिसाव प्रतिरोध.
इस प्रक्रिया में अपेक्षाकृत उच्च तापमान और तदनुसार लंबा समय लगता है, इसलिए प्रौद्योगिकी को डिजाइन करते समय, न केवल परत के गुणों को ध्यान में रखना आवश्यक है, बल्कि कोर की सूक्ष्म संरचना और गुणों में संभावित परिवर्तनों को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।
इस्पात के तापीय और ऊष्मारासायनिक उपचार की विधियाँ
क्रोमियम प्लेटिंग इस्पात की सूक्ष्म संरचना और गुणों को संशोधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं में से एक है। वांछित प्रभाव के आधार पर, नॉर्मलाइज़िंग, स्ट्रेस रिलीविंग, हार्डनिंग, टेम्परिंग आदि के साथ-साथ कार्बराइजिंग, नाइट्राइडिंग और अन्य थर्मोकेमिकल प्रक्रियाओं का भी उपयोग किया जाता है।
इस्पात के ताप उपचार के तरीके
- सामान्यीकरण इस्पात – अनाज का परिष्करण और सूक्ष्म संरचना का एकीकरण।
- तनाव से राहत देने वाली एनीलिंग – अवशिष्ट तनावों में कमी।
- स्टील का नरम होना – कठोरता को कम करना और आगे की प्रक्रिया के लिए इसकी संवेदनशीलता में सुधार करना।
- पूर्ण एनीलिंग – ऑस्टेनाइजेशन और धीमी शीतलन।
- समतापी एनीलिंग – उचित रूप से चयनित तापमान पर रखते हुए किया गया परिवर्तन।
- बॉल एनीलिंग – स्फेरोइडाइजिंग – सीमेंटाइट या अन्य कार्बाइडों की आकृति विज्ञान में परिवर्तन।
- पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग – कुचलने के प्रभावों को दूर करना और प्लास्टिसिटी को बहाल करना।
- समरूपीकरण एनीलिंग – पृथक्करण को कम करना और सामग्री की संरचना को समरूप बनाना।
- सख्त करना और ऊष्मा उपचार – कठोरता और तड़का लगाने की प्रक्रिया द्वारा सूक्ष्म संरचना और गुणों को आकार देना।
- स्टील को तपाना – सख्त होने के बाद इस्पात के गुणों में नियंत्रित संशोधन।
- प्रेरण कठोरता – सतह प्रेरण तापन और तीव्र शीतलन।
- ज्वाला सख्त होना लौ से स्थानीय रूप से गर्म करने के बाद सतह का सख्त होना।
- अतिसंतृप्ति – उपयुक्त तापीय चक्र द्वारा अतिसंतृप्त ठोस विलयन प्राप्त करना।
- उम्र बढ़ना नियंत्रित चरण पृथक्करण से सामग्री की मजबूती होती है।
इस्पात के ऊष्मीय रासायनिक उपचार की विधियाँ
- इस्पात का नाइट्राइडीकरण – नाइट्रोजन से सतही परत का विसरणीय संवर्धन।
- स्टील का कार्बराइजिंग – कार्बन से सतह का विसरणीय संवर्धन।
- carbonitriding – सतही परत का कार्बन और नाइट्रोजन से एक साथ संवर्धन।
- नाइट्रोकार्ब्यूराइजेशन / नाइट्रोकार्ब्यूराइजेशन – परत का मुख्य रूप से नाइट्रोजन और कार्बन से संवर्धन।
- ड्रिलिंग – बोरॉन के साथ सतह का विसरण संतृप्ति।
- डिफ्यूजन क्रोम प्लेटिंग – परत में क्रोमियम का विसरण संवर्धन।
- विसरण एल्यूमिनाइजिंग – एल्युमीनियम में परत का विसरण संवर्धन।
