فولادهای نیتروراسیون فولادهایی (فولاد های آلیاژی مخصوص شامل عناصر آلومینیوم, کروم, مولیبدن, وانادیوم و…) هستند که از طریق یک فرآیند شیمیایی تولید می شوند. در این فرآیند شیمیایی نیتروژن اتمی با عناصر سطح قطعه تماس پیدا کرده و تشکیل نیترید های سخت و پایدار می دهند و به سطح فولاد نفوذ می کنند, این فرآیند باعث می شود یک لایه سفید در اثر تشکیل نیترید های آهن و عناصر آلیاژی و یک لایه ضخیم نفوذی به دلیل حل شدن نیتروژن در شبکه آهن روی سطح فولاد ایجاد گردد، این نفوذ باعث می شود سختی پذیری و نفوذ پذیری فولاد افزایش پیدا کند.
با انجام عملیات حرارتی نیتروراسیون بر روی فولادها ، نیتروژن (ازت ) در سطح فولاد نفوذ داده می شود این عملیات در یک محیط حاوی نیتروژن در دمای 580-480 درجه سانتیگراد بر روی فولادهای خاصی که در زیر به آنها اشاره خواهد شد انجام می شود.برای انجام این عملیات قطعات ابتدا عملیات حرارتی ، تمپر و در صورت نیاز ماشین کاری می شوند.همچنین بعد از عملیات لازم نیست که قطعه از دمای بالا در محیطهای سرد کننده قوی مانند آب یا روغن سرد شود لذا خطر ترک خوردن قطعه نیز کم خواهد بود. از مزایای دیگر آن می توان به ارزان بودن و عدم تغییر ساختار کریستالی اشاره کرد.سختی حاصله در این عملیات نسبت به سختی حاصل از سمانتاسیون بیشتر و نفوذ آن کمتر است. فولادهای حاوی آلومینیوم مهمترین نوع فولادهای نیتروره شونده هستند.ازاین دسته فولادها می توان به فولادهای ابزار گرم اشاره کرد.
خصوصیت فولادهای نیتروراسیون
خصوصیت کلی و اصلی فولادهای نیتراته سختی پذیری سطحی خیلی بالا آن می باشد, اما در کنار سختی پذیری سطحی مقاومت به خوردگی ، مقاومت به سایش, خستگی در دمای کاری بالا، نیز از خصوصیت های اصلی این گروه از فولاد محسوب می شود. لازم بذکر است، سختی پذیری سطحی لایه نیتریدی به میزان عناصر آلیاژی و نوع عملیات حرارتی فولاد نیتراتاسیون بستگی مستقیم دارد.
در فولاد های نیتراسیون که عمدتا دارای آلومینیوم و تاحدی دارای کروم ،واناریچ و مولیبدن هستند میل ترکیبی شدیدی با نیتروژن دارند بنابراین از نفوذ آن به داخل قطعه جلوگیری کرده و تشکیل یک لایه نازک پایدار تا حداکثر۱ میلی لیتر دکست نیتریدی بر روی سطح قطعه می دهند، افزایش درصد این عناصر آلیاژی ضخامت روی سخت و پخش سطح افزایش میابد تا جایی که سختی این لایه به ۱۰۰۰hv میرسد.
خواص مثبت
- سختی پذیری سطحی خیلی بالا
- مقاومت به خوردگی
- مقاومت به سایش
- خستگی در دمای کاری بالا
خواص منفی
سختی پذیری فولادهای نیتراته سطحی بوده و عمیق نمی باشد.
کاربرد فولادهای نیتروراسیون
فولاد های نیتراته با توجه به خصوصیت اصلی خود یعنی سختی پذیری سطحی بالا, فولادهایی مناسب برای ساخت انواع محور پنیون, ابزار اندازه گیری , میل بادامک, دیسک بادامک, محور ماشین های ابزار, پیستون های غوطه وری و هرزگردی, شاتون, پمپ های تزریق و موارد مشابه دیگر که نیاز به سختی سطحی بالا دارند می باشد.
از جمله فولاد های نیترو عبارتند از (استاندارد windin)
| ۱٫۸۵۱۹(۳۱crmov9) | ۱٫۸۵۰۴(۳۴cral6) |
| ۱٫۸۵۲۱(۱۵crmov59) | ۱٫۸۵۰۵(۳۴crals5) |
| ۱٫۸۵۲۳(۳۹crmov139) | ۱٫۸۵۰۷(۳۴cralmo5) |
| ۱٫۸۵۵۰(۳۴cralni7) | ۱٫۸۵۰۹(۴۱cralmo7) |
| ۱٫۸۵۲۲(۳۳crmov12-9) | ۱٫۸۵۱۵(۳۱crmo12) |
| ۱٫۸۵۱۶(۲۴crmo13-6) |
فولادهای نیتروراسیون پرکاربرد در ایران
در ادامه بصورت مختصر چند نمونه از فولاد های پرکاربرد نیتراته را معرفی خواهیم کرد .
۱٫۸۵۰۷ با استاندارد DIN 34CrAlMo5-10
فولاد نیتراته ۱٫۸۵۰۷ دارای سختی و مقاومت سایشی سطحی بدست آمده از عمل نیتراتاسیون بعد از عملیات سخت کاری آبدهی و برگشت دهی بوده و همچنین دارای استحکام خستگی بالا در دمای خیلی زیاد نیز می باشد, که باعث می شود بتوان از آن در ساخت قطعاتی که نیازمند سختی سطحی و مقاومت به سایش بالایی دارند نظیر محور پینیون, قطعات پمپ تزریق, پین های پیستون, ابزار اندازه گیری بزرگ, دیسک ها و همچنین قطعات تاسیسات بخار با دمای خیلی بالا (استحکام خستگی در دمای ۳۵۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد) استفاده نمود .
۱٫۸۵۰۹ با استاندارد DIN 41CrAlMo7-10
فولاد نیتراته ۱٫۸۵۰۹ فولادی با سختی پذیری سطحی خیلی بالا و مقاومت در دمای بالا در مدت زمان کار طولانی می باشد, از این فولاد میتوان برای ساخت قطعاتی که نیاز به سختی سطحی بالا و مقاومت سایشی دارند, نظیر محور پینیون, ابزار اندازه گیری سایز بزرگ, قطعات پمپ تزریق, پین های پیستون, دیسک ها و همچنین قطعات تاسیسات بخار با دمای خیلی بالا ( استحکام خستگی در دمای ۳۵۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد) دارند میتوان استفاده نمود.
۱٫۸۵۵۰ با استاندارد DIN 34CrAlNi7
فولاد نیتراته ۱٫۸۵۵۰ دارای سختی و مقاومت سایشی سطحی بدست آمده از عمل نیتاراتاسیون بعد از عملیات سخت کاری آبدهی و برگشت می باشد, از دیگر خصوصیات اصلی این فولاد می توان به استحکام و خستگی بالا در دمای کاری خیلی بالا نیز اشاره کرد, با توجه به خصوصیت های ذکر شده از این فولاد می توان در ساخت قطعاتی که نیازمند سختی سطحی و مقاومت به سایش بالایی دارند, نظیر محور پینیون, ابزار اندازه گیری بزرگ, پین های پیستون, قطعات پمپ تزریق, قطعات با سطح مقطع بزرگ نظیر میل بادامک, دیسک بادامک ها, محور ماشین های ابزار, شاتون و پیستون های غوطه وری و هرزگرد ها استفاده نمود.
جدول فولادهای نیتروراسیون
گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran
