50 (153)

Obróbki powierzchniowe

^J2.18. Co to jest azotowanie i jaki jest cel tej obróbki?

Azotowanie polega na nasyceniu warstwy wierzchniej azotem, w wyniku czego uzyskuje się dużą twardość (900 - 1200 HV) i odporność na zmęczenie. Tak dużą twardość można jednakże osiągnąć tylko na specjalnych stalach do azotowania zawierających Cr, Mo i Al (41CrAlMo 7-10, d. 38HMJ).

Ponieważ azotowanie przeprowadza się w niezbyt wysokiej temperaturze (ok. 550°C), stal uprzednio poddaje się ulepszaniu (hartowanie i odpuszczanie -550°C). Stosuje się atmosferę zdysocjowanego amoniaku, w której występują aktywne atomy azotu. W wyniku tego następuje ich dyfuzja oraz tworzenie się azotków pierwiastków stopowych i żelaza (korzystny jest Fe+N, niekorzystny - bo kruchy - Fe₂N).

Azotowanie jest obróbką kosztowną, gdyż długotrwałą (ok. 40 h) i dlatego jest stosowane w przypadku szczególnie odpowiedzialnych elementów.

2.19. Na czym polega azotowanie jonowe?

Azotowanie jonowe jest odmianą procesu, w którym stosuje się wysokie napięcie (1 - 2,5 kV) prądu stałego, przy czym obrabiane elementy znajdują się na katodzie. Następuje jonizacja atmosfery złożonej z azotu lub amoniaku, ewentualnie z dodatkiem wodoru, argonu lub węglowodorów pod obniżonym ciśnieniem 100 - 1000 Pa. Powierzchnia jest bombardowana jonami azotu, co nagrzewa element i aktywizuje dyfuzję.

Zaletą azotowania jonowego jest skrócenie czasu procesu i duża możliwość wpływania na strukturę warstwy. Wadą jest wysoki koszt urządzenia. Zmieniając skład atmosfery i warunki procesu, możemy tą metodą wprowadzać do stali także inne pierwiastki jak C, C + N, B, Ti i inne.

\2.20. Co to jest węgloazotowanie i na czym polega?

Węgloazotowanie jest obróbką cieplno-chemiczną polegającą na jednoczesnym nasycaniu stali węglem i azotem. Głównymi zaletami tej obróbki jest niższa temperatura i krótszy czas procesu. Węgloazotowanie może być przeprowadzane w ośrodkach gazowych lub ciekłych, przy wysokich lub niskich temperaturach. Gazowe może być procesem wysokotemperaturowym (750 - 900°C) i wówczas jest zbliżone do nawęglania, lub niskotemperaturowym (500 - 600°C), kiedy upodabnia się do azotowania. Atmosfera składa się z mieszaniny amoniaku i gazu nawęglającego. Po obróbce wysokotemperaturowej stosuje się hartowanie, natomiast niskotemperaturowe jest poprzedzane ulepszaniem cieplnym. Węgloazotowanie niskotemperaturowe zwane jest także cyjanowaniem gazowym.

2.21. Na czym polega cyjanowanie?

Nazwa cyjanowanie pochodzi od soli cyjanowych stosowanych do węgloazo-towania kąpielowego. W przypadku procesu wysokotemperaturowego (750 -900°C) kąpiel składa się zwykle z Na₂CC>3 + NaCl lub BaCl z dodatkiem ok. 30%