Projekt technologii azotowania

stali charakteryzującej się

wysoką wytrzymałością w

podwyższonych temperaturach.

Piotr Babiarz

Mateusz Bryła

Inżynieria Materiałowa

Rok III

Azotowanie:



Polega na nasycaniu warstwy

powierzchniowej stali azotem podczas
wygrzewania obrabianego przedmiotu
przez określony czas w ośrodku
zawierającym wolne atomy azotu.
Operacja ta jest wykonywana w
temperaturze niższej od Ac1.

Proces azotowania stali
powoduje wzrost następujących
właściwości:



odporność na ścieranie



wytrzymałość na rozciąganie



twardość



właściwości antykorozyjne

(nierdzewność)

Rodzaje azotowania:



W proszkach,



Jonowe,



W złożach fluidalnych,



Gazowe.

Azotowanie może być:



krótkookresowe, gdy czas jego trwania

wynosi od kilkunastu minut do kilku
godzin,



długookresowe, gdy wynosi kilkadziesiąt

godzin. Przy stałej temperaturze
azotowania struktura warstw wierzchnich
obrabianej stali zależy od czasu tej
operacji.

Stale do azotowania



Azotuje się zwykle stale o średniej zawartości węgla (ok. 0,4%C).
Dodawane są również korzystne dodatki stopowe: Al, Cr, Mo, W, V.



- AlN – duża wytrzymałość i trwałość do 1000 °C,



-CrN – mniejsza trwałość i rozpad w niższej temperaturze (około 800 °C ),



- Mo – zmniejszenie kruchości odpuszczania,



- W,V – zwiększenie twardości poprzez rozdrobnienie ziarna.



Azotuje się również niektóre stale narzędziowe: stale do pracy na gorąco,
stale szybkotnące, odporne na korozję: martenzytyczne, austenityczne i
utwardzane wydzieleniowo.

Interesujące nas fazy:



Faza ε jest krucha, wiec jej występowanie

jest niepożądane w przypadku azotowania
utwardzającego natomiast pożyteczna w
przypadku azotowania antykorozyjnego,
gdyż jest odporna korozyjnie.



Faza ε + γ’ ma dużą twardość i jest

odporna na ścieranie.

Dobór materiału

Dobieramy stal 38HMJ



Skuteczność azotowania stali 38HMJ jest bardzo wysoka
zarówno pod względem utwardzenia powierzchniowego
>1000HV jak i głębokości azotowania– od kilku setnych do
kilku dziesiętnych milimetra, w zależności od czasu
azotowania.



Wyroby wykonane z tej stali - po azotowaniu uzyskują b.
dobrą odporność na ścieranie, przy niskim współczynniku
tarcia współpracujących powierzchni. Mogą one pracować w
podwyższonej temperaturze, nie przekraczającej temp.
azotowania < 500°C.