عملیات نیتریدینگ لوله های فولادی: روش ها، مزایا و کاربردها

کاری که نیتریدینگ با لوله های فولادی انجام می دهد

نیتریدینگ یک عملیات سخت‌سازی سطح{0}}ترموشیمیایی است که در آن نیتروژن در دمایی بین 480{3}}580 درجه کمتر از دمای تبدیل به سطح فولاد پخش می‌شود، بنابراین هیچ اعوجاج و نیازی به ماشین‌کاری بعدی وجود ندارد. نتیجه یک لایه مرکب سخت و مقاوم در برابر سایش بر روی یک هسته سخت است، به همین دلیل است که نیتروژن روی لوله فولادی بدون درز و اجزای ماشینکاری شده اعمال می شود که باید در برابر سایش، خستگی و تشنج بدون از دست دادن شکل پذیری مقاومت کنند.

روش های نیتریدینگ

آنچه که فرآیند تولید می کند

لایه مرکب:
یک لایه نازک و سخت نیترید، نیتریدهای آهن در ε/' در سطح بسیار، معمولاً 25-10 میکرومتر تشکیل می‌شود که مقاومت در برابر سایش و خوردگی را فراهم می‌کند.

منطقه انتشار:
نیتروژن حل شده در فریت زیر لایه مرکب، باعث ایجاد گرادیان سختی و بهبود استحکام خستگی می شود.

سختی سطح:
معمولاً 550-750 HV برای کربن و فولادهای کم آلیاژ-، و 900-1200 HV برای فولادهای آلیاژی نیتریددار حاوی آلومینیوم، کروم یا مولیبدن.

خواص اصلی:
بدون تغییر توسط درمان، بنابراین لوله استحکام کششی و چقرمگی خود را حفظ می کند.

چرا نیترید به جای کربورسازی یا سفت شدن؟

بدون تحریف:
دمای پایین فرآیند، ابعاد و صافی را حفظ می کند که برای لوله دقیق بسیار مهم است.

بدون ماشینکاری پست-:
کیس فقط در صورت نیاز به روکش آینه آسیاب یا صیقل داده می شود.

سختی سطح بالاتر:
موارد نیترید بیشتر از موارد کربوریزه شده در فولادهای آلیاژی است.

بهبود عمر خستگی:
تنش پسماند فشاری در ناحیه انتشار، شروع ترک را به تاخیر می اندازد.

کاربرد لوله های فولادی نیترید شده

لوله و لوله بدون درز نیترید شده در سیلندرهای هیدرولیک، بشکه‌های تزریق و پیستون‌ها، محور پمپ، قطعات نساجی و پلاستیکی{0}}ماشین‌آلات، و در جاهایی که سوراخ باید در برابر مواد ساینده مقاومت کند، استفاده می‌شود. ترکیبی از سوراخ سخت و بدنه سخت، لوله نیترید شده را به استانداردی برای سیلندرهای هیدرولیک با فشار بالا-در ماشین آلات متحرک تبدیل می کند، جایی که سطوح میله و بشکه در تماس لغزشی تحت بارهای سنگین قرار می گیرند.

سوالات متداول

تفاوت بین نیتریدینگ و کربوریزه کردن چیست؟
نیتریدینگ نیتروژن را در دمای پایین (480{1}}580 درجه) بدون اعوجاج و بدون سخت شدن پس از عملیات پخش می کند. کربوریزه کردن، کربن را در دمای بالاتر اضافه می کند و به دنبال آن خاموش می شود، که می تواند قطعات را مخدوش کند.

آیا نیترید کردن ابعاد لوله را تغییر می دهد؟
بطور ناچیز. دمای پایین فرآیند از تبدیل فاز جلوگیری می کند، بنابراین رشد حداقل است، معمولاً چند میکرون رشد مورد، بدون اعوجاج.

کدام فولادها به نیتریدینگ بهتر پاسخ می دهند؟
فولادهای حاوی عناصر تشکیل‌دهنده نیترید، آلومینیوم، کروم، مولیبدن و وانادیم به بالاترین سختی سطحی می‌رسند، به‌عنوان مثال فولادهای 4140، 4340 و فولادهای نیتریدکننده مانند 31CrMoV9.

آیا لوله فولادی ضد زنگ را می توان نیترید کرد؟
بله، با نیترید کردن پلاسما یا پس از فعال کردن سطح، لایه اکسید کروم باید حذف یا کاهش یابد تا امکان انتشار نیتروژن فراهم شود.

ضخامت کیس نیترید چقدر است؟
عمق کل کیس معمولی بسته به روش، زمان و درجه فولاد از 0.1 تا 0.8 میلی متر متغیر است.

آیا نیتریدینگ برای لوله های حامل سیالات خورنده مناسب است؟
لایه مرکب مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد، اما برای خدمات به شدت خورنده یک پوشش یا مواد ضد زنگ محافظ اصلی باقی می ماند. نیتریدینگ عمدتاً در خدمت سایش و خستگی است.