Legiruotas konstrukcinis plienas – azotinamasis plienas 38HMJ, 33H3MF, 25H3M, 34CrAlNi7, 1.8550
Plieno, skirto nitridavimui, charakteristikos
Nitridinis plienas yra konstrukcinis plienas, skirtas paviršiaus grūdinimui, prisotinant gatavo gaminio paviršių azotu. Šis procesas žymiai padidina kietumą ir atsparumą abrazyviniam dilimui.
Cheminė sudėtis ir legiruojantys priedai
Nitridavimas atliekamas su legiruotais plienais, kuriuose yra elementų, kurie sudaro patvarius ir itin kietus nitridus, tokius kaip:
- Aliuminis (Al) – pagrindinis komponentas, atsakingas už AlN nitridų susidarymą,
- Chromas (Cr) – padidina nitriduoto sluoksnio kietumą ir stabilumą,
- Molibdenas (Mo) – pagerina atsparumą grūdinimui ir padidina stiprumą,
- Titanas (Ti) i vanadis (V) – sukurti kietus TiN ir VN nitridus, didinant atsparumą dilimui.
Dažniausiai nitriduojami vidutinio anglies kiekio plienai, kurių anglies kiekis yra 0,25–0,45 %.
Nitridinis plienas – nitriduoto sluoksnio savybės
Dėl kruopščiai parinkto legiruojančių elementų kiekio azotuojami plienai sukuria itin kietą paviršiaus sluoksnį. Šiam sluoksniui būdingos šios savybės:
- Pastovus kietumas iki 500 °C, o tai reiškia, kad net ir po kaitinimo jis nesuminkštėja,
- Atsparumas abrazyviniam dilimui ir medžiagų nuovargiui, o tai padidina sudėtingomis sąlygomis veikiančių komponentų patvarumą.
Nitridinimo procesas ir jo parametrai
Pagrindinis veiksnys, lemiantis nitriduoto sluoksnio savybes, yra plieno cheminė sudėtis, o grūdinimo gylis daugiausia priklauso nuo proceso laiko. Nitridavimo parametrai apima:
- Trukmė – nuo 24 iki 72 valandų,
- Proceso temperatūra - apie 500 ° C,
- Nitridavimo aplinka – išlieka pastovus, nepaveikiant galutinių sluoksnio savybių.
Nitridiniai plienai plačiai naudojami tiksliųjų mašinų dalių, įrankių ir komponentų, kuriems reikalingas išskirtinis atsparumas dilimui ir aukštai temperatūrai, gamyboje.
Nitriduoto sluoksnio kietumas
Maksimalus kietumas po nitridavimo
Didžiausias kietumas pagal Vikerso skalę ( HV ) po azotinimo rodomas taip:
- Chromo-molibdeno-aliuminio plienai (apytiksliai 1% Al) - 1000–1200 HV,
- Chromo-molibdeno-vanadžio - 800–900 HV,
- Chromas - apie 700 HV.
Toks kietumas pasiekiamas tik ploname paviršiaus sluoksnyje ( 0,1–0,2 mm ), o bendras sukietėjimo gylis yra kelios dešimtosios milimetro dalys.
Nitrido plieno terminio apdorojimo procesas prieš ir po nitrido
Azotinimas atliekamas iš anksto termiškai apdorotų gaminių, o po proceso atliekamas tik šlifavimas . Šerdies mechanines savybes galima reguliuoti tinkamai parinkus atleidimo temperatūrą ( virš 500 °C ).
Plieno grūdinamumas ir parinkimas nitridavimui
Nitridiniam plienui būdingos savybės didelis grūdinamumas dėl padidėjusio anglies ir legiruojančių elementų kiekio.
Dėl šios priežasties nereikia rinktis plieno Kalbant apie grūdinamumą – dauguma tipiškų azotinimo plienų atitinka stiprumo reikalavimus net ir esant didesniems skerspjūviams.
Azotinimo procesas sukuria itin kietą ir atsparų paviršiaus sluoksnį, naudojant minimaliai specializuotų plieno rūšių. Didelis azotintų plienų grūdinamumas leidžia visapusiškai išnaudoti jų savybes, nereikalaujant sudėtingų medžiagų parinkimo procedūrų.
Likusi dalis yra plienas, kurį galima nitriduoti.
Be tipiškų azotuojamų plienų, azotas taip pat gali būti naudojamas kai kurių termiškai apdorojamų , korozijai atsparių ir greitapjovių plienų paviršiui grūdinti .
Plieno rūšies simbolis pagal PN, rūšies žymėjime skaičius pradžioje rodo vidutinį anglies kiekį šimtosiomis procento dalimis, toliau raidės nurodo
H – chromas
M – Molibdenas
F – vanadis
J – Al
tada, jei po raidžių yra skaičiai, jie nurodo vidutinį tam tikro ingrediento kiekį procentais.
38HMJ – chromo-molibdeno-aliuminio plienas 34CrAlNi7,1.8550
25H3M – chromo-molibdeno plienas 32CrMo12, 1.7361, 31CrMo12, 1.8515, 722M24, 24CrMo13-6
33H3MF – chromo-molibdeno-vanadžio plienas 31CrMoV9, 1.8519, 30CrMoV9, 1.7707, 31CrMoV10
Kiti konstrukciniai legiruoti plienai
legiruoti konstrukciniai plienai, skirti įanglinimui
azotinimo plienas
konstrukcinio legiruoto spyruoklinio plieno
konstrukcinių legiruotų guolių plienų
konstrukcinis legiruotas plienas terminiam apdorojimui
legiruotas konstrukcinis plienas, skirtas darbui aukštoje temperatūroje – katilinis plienas