Alles, was Sie über Nitrieren wissen sollten

Wenn Sie mit Schnecke und Zylinder arbeiten, ist die Nitrierbehandlung keineswegs neu.
EJS produziert viele Produkte mit Nitrierung, darunter konische Schneckenzylinder, Extruderzylinder, Spritzgusszylinder, parallele Doppelzylinder, Doppelschneckenzylinder, Einspritzzylinder, Förderschnecken, Planetenrollenschnecken, Gummischnecken, Schneckenelemente und viele andere.

Die Nitrierbehandlung ist ein chemischer Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stickstoffatome in einem bestimmten Medium bei einer bestimmten Temperatur in die Oberfläche des Werkstücks eindringen. Nitrierte Produkte weisen eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit auf.

Häufig verwendete Materialien zum Nitrieren

Während des Nitrierprozesses können die Aluminium-, Chrom-, Vanadium- und Molybdänelemente in herkömmlichen legierten Stahlmaterialien stabile Nitride erzeugen, wenn sie mit den entstehenden Stickstoffatomen, insbesondere Molybdänelementen, in Kontakt kommen. Diese Elemente reduzieren nicht nur die Nitridelemente, sondern verringern auch die beim Nitrieren auftretende Sprödigkeit. Elemente in anderen legierten Stählen wie Nickel, Kupfer, Silizium, Mangan usw. tragen nicht viel zu den Nitriereigenschaften bei. 

Wenn der Stahl ein oder mehrere nitridbildende Elemente enthält, ist die Wirkung nach dem Nitrieren im Allgemeinen relativ gut. Unter diesen ist Aluminium das stärkste Nitridelement, und die Nitrierergebnisse mit 0,85–1,5 % Aluminium sind die besten; bei ausreichendem Chromgehalt können auch gute Ergebnisse erzielt werden; Bei unlegiertem Kohlenstoffstahl ist die Stickstoffschicht aufgrund der daraus resultierenden Infiltration spröde und lässt sich leicht ablösen, was ihn zum Nitrieren von Stahl ungeeignet macht.


Technischer Prozess des Nitrierens

1)Oberflächenreinigung der Teile vor dem Nitrieren
Die meisten Teile können unmittelbar nach der Entfettung durch Gasentfettung nitriert werden. Einige Teile müssen auch mit Benzin gereinigt werden, aber wenn Polieren, Schleifen, Polieren usw. in der Endbearbeitungsmethode vor dem Nitrieren verwendet werden, kann es zu einer Oberflächenschicht kommen, die das Nitrieren behindert, was zu einer ungleichmäßigen Nitrierung nach dem Nitrieren führt und Fehler wie Biegen verursacht. Zu diesem Zeitpunkt sollte eine der beiden folgenden Methoden verwendet werden, um die Oberflächenschicht zu entfernen. Die erste Methode besteht darin, das Öl vor dem Nitrieren mit Gas zu entfernen. Anschließend wird die Oberfläche mit Aluminiumoxidpulver sandgestrahlt (Abrasivreinigung). Die zweite Methode besteht darin, die Oberfläche mit einer Phosphatbeschichtung zu versehen.

2)Abluft vom Nitrierofen
Legen Sie die bearbeiteten Teile in einen Nitrierofen und verschließen Sie den Ofendeckel vor dem Erhitzen. Die Luft muss jedoch vor 150 °C aus dem Ofen entfernt werden.
Die Hauptfunktion des Luftauslasses besteht darin, das Auftreten explosiver Gase zu verhindern, wenn Ammoniakgas in Kontakt mit Luft zersetzt wird, und zu verhindern, dass die Oberfläche des Objekts oxidiert. Die verwendeten Gase sind Ammoniak und Stickstoff.

3) Ammoniak-Zersetzungsrate
Beim Nitrieren werden andere Legierungselemente mit entstehendem Stickstoff in Kontakt gebracht. Die Entstehung von entstehendem Stickstoff führt jedoch dazu, dass der Stahl selbst zum Katalysator wird, wenn Ammoniakgas mit dem erhitzten Stahl in Kontakt kommt, was die Zersetzung von Ammoniak fördert.

Obwohl das Nitrieren unter Ammoniakgas mit unterschiedlichen Zersetzungsraten durchgeführt werden kann, wird im Allgemeinen eine Zersetzungsrate von 15–30 % angenommen, mit mindestens 4–10 Stunden je nach unterschiedlicher Nitrierdicke, und die Verarbeitungstemperatur wird bei etwa 520 °C gehalten.

4) Abkühlen
Die meisten industriellen Nitrieröfen sind mit Wärmetauschern ausgestattet, um den Heizofen und die bearbeiteten Teile schnell abzukühlen. Das heißt, nachdem das Nitrieren abgeschlossen ist, schalten Sie die Heizleistung aus, senken Sie die Ofentemperatur um etwa 50 °C und verdoppeln Sie den Ammoniakfluss und schalten Sie dann den Wärmetauscher ein. Gleichzeitig muss beobachtet werden, ob sich am Abgasrohr Blasen befinden, um den Überdruck im Ofen zu bestätigen. Wenn sich das Ammoniakgas stabilisiert hat, reduzieren Sie die Ammoniakmenge, bis der Überdruck im Ofen erreicht ist. Erst wenn die Ofentemperatur unter 150 °C sinkt, kann der Ofendeckel geöffnet werden.

Derzeit gibt es drei führende Arten der Nitrierbehandlung

• Gasnitrieren
• Flüssignitrieren
• Ionen-/Plasmanitrieren

Nachfolgend finden Sie den Vergleich dieser drei Nitrierbehandlungen:

Inhalte im Vergleich	Gasnitrieren	Flüssignitrieren	Ionen-/Plasmanitrieren
Umweltverschmutzung	Schwer	Schwer	keiner
Notwendigkeit der Installation von Umweltschutzeinrichtungen	erforderlich	erforderlich	unnötig
Akzeptanz für die städtische Industrie	nicht akzeptabel	nicht akzeptabel	akzeptabel
Produktionszykluszeit	lang	kurz	kurz
Ammoniakverbrauch	Groß	*	sehr wenig
Energieverbrauch	Groß	Klein	Klein
Produktionskosten	höher	hoch	Niedrig
Ausrüstungsinvestition	niedrig	niedrig	hoch
Komplexität des Geräts	Einfach	Einfach	komplizierter
Handwerkliches Geschick erforderlich	JA	JA	JA
Steuerbarkeit der Struktur der Nitridschicht	nicht kontrollierbar	nicht kontrollierbar	kontrollierbar
Nitrierleistung	Gut	Gut	exzellent
Geeignete Materialien zum Nitrieren	viele	viele	mehr
Nitrierwirkung auf Edelstahl	schwierig zu handhaben	einfache Handhabung	einfachste Handhabung
Verformung des Werkstücks	groß	groß	klein
Schutz von nicht nitrierbaren Oberflächen	kompliziert	kompliziert	einfach
Sauberkeit des Werkstücks erforderlich	hoch	hoch	höher
Anforderungen an den Betreiber	hoch	hoch	hoch
Vor-Ort-Umgebung für Betreiber	arm	arm	Gut
Arbeitsstärke des Bedieners	geringe Arbeitskraft	geringe Arbeitskraft	geringere Arbeitskraft

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