De rol van nitride-vormelementen
De aluminium-, chroom-, vanadium- en molybdeenelementen in gelegeerd staal zijn zeer nuttig bij het nitreren. Wanneer deze elementen bij de nitreertemperatuur in contact komen met opkomende stikstofatomen, vormen ze stabiele nitriden. Molybdeen is niet alleen een nitride-vormend element, maar vermindert ook de brosheid die optreedt bij de nitreringstemperatuur. Andere elementen in gelegeerd staal, zoals nikkel, koper, silicium en mangaan, zijn niet erg nuttig voor de nitreereigenschappen.
Optimaal nitreren van staal
Als het staal een of meer nitride-vormende elementen bevat, is het effect na het nitreren doorgaans relatief goed. Aluminium is het sterkste nitride-vormende element en de nitreerresultaten zijn het beste met 0,85 tot 1,5 procent aluminium. Ook chroomstaal dat voldoende chroom bevat, geeft goede resultaten. Gewoon koolstofstaal zonder legering is niet geschikt als nitreringsstaal omdat de gegenereerde nitreerlaag zeer bros is en gemakkelijk loslaat.
Het nitreringsproces
Door nitreren wordt stikstof in het staaloppervlak verspreid bij temperaturen die doorgaans tussen 500 en 580 graden Celsius liggen in ammoniak- of stikstof-houdende atmosferen, zonder de afschrikstap van carboneren. De samengestelde laag en diffusiezone zorgen voor een hoge oppervlaktehardheid, slijtvastheid en vermoeiingssterkte, terwijl de kerneigenschappen onveranderd blijven, met minimale vervorming.
Oppervlaktevoorbereiding vóór het nitreren
De meeste onderdelen kunnen direct na het ontvetten worden genitreerd met behulp van een gasontvettingsmethode. Sommige onderdelen moeten ook met oplosmiddel worden gereinigd. Als de uiteindelijke verwerkingsmethode voorafgaand aan het nitreren echter polijsten, slijpen of polijsten is, kan er een oppervlaktelaag ontstaan die het nitreren belemmert, wat resulteert in ongelijkmatige of gebogen nitreerlagen. Verwijder in dit geval de olie vóór het nitreren met gas en gebruik vervolgens aluminiumoxidepoeder voor het schurend reinigen van het oppervlak, of breng een fosfaatcoating aan op het oppervlak.
Toepassingsoverwegingen
Nitreren wordt toegepast waar een hoge oppervlaktehardheid, slijtvastheid en vermoeiingssterkte vereist zijn met minimale vervorming: tandwielen, assen, klepcomponenten en matrijzen. De te nitreren onderdelen moeten tot de uiteindelijke afmetingen worden bewerkt, omdat de behandeling een verwaarloosbare maatverandering veroorzaakt.
Veelgestelde vragen
Vraag: Welke elementen bevorderen het nitreren?
A: Aluminium, chroom, vanadium en molybdeen, die stabiele nitriden vormen.
Vraag: Wat is het beste aluminiumgehalte?
A: 0,85 tot 1,5 procent voor de sterkste nitreringsreactie.
Vraag: Waarom is koolstofstaal ongeschikt voor nitreren?
A: De nitreerlaag is zeer bros en laat gemakkelijk los.
Vraag: Waarom moeten gepolijste oppervlakken worden behandeld voordat ze worden genitreerd?
A: Bij het polijsten ontstaat een oppervlaktelaag die de diffusie van stikstof belemmert, waardoor ongelijkmatige lagen ontstaan.
Vraag: Hoe wordt het oppervlak voorbereid?
A: Gasontvetten, schurend reinigen met aluminiumoxide of fosfaatcoating.
Vraag: Wat zijn de voordelen van nitreren?
A: Hoge hardheid, slijtvastheid, vermoeiingssterkte en minimale vervorming.
Voor genitreerde en warmte-behandelde staalproducten,neem dan contact op met ons verkoopteam.
