Toepassingstatus en ontwikkelingstendens van nitrasieproses met seldsame aard

Publiseer tyd: 07 / 01 2021 Skrywer: werfredakteur Besoek: 12337

Sedert die middel van die tagtigerjare, in die produksie, het sommige ratte wat algemeen behandel word met die vergassing- en blusproses van legeringstaal, hoër vereistes vir sterkte, sowel as vereistes vir hoë spoed, hoë krag en hoë betroubaarheid. Die vorm van die staal na die vergassing en blusbehandeling is egter relatief groot, en daaropvolgende stappe, soos die behandeling van versnelling, moet bygevoeg word. Dit is nie maklik om 'n rat-slypbehandeling vir nie-involute ratte te bewerkstellig nie. Boonop het die vinnige ontwikkeling van die lugvaartbedryf die afgelope jare ook die toepassing van groot presisie-ringe en dunwandige onderdele bevorder. Tans neem die oppervlaktebehandeling van hierdie staaldele meestal die vergas- en blusproses aan, wat ook die probleem het met die finale verwerking en vorming, en groot vervorming na blus. In vergelyking met die verkoolde werkstuk, het die werkstuk na nitrering minder vervorming, wat die bogenoemde probleme beter kan oplos.

Aangesien die twee mees algemene verhardingsprosesse vir verharding van oppervlaktes bestaan, het nitride en vergas hul eie voordele. Die slytasieweerstand van die nitreringslaag is beter as die van die vergoolde laag, en die hardheid is hoër, maar die prosessiklus is langer as die van die vergoolde laag. Die nitreringslaag is vlakker as die vergoolde laag (0.3 ～ 0.5 mm), en die dra- en slagvragvermoë is relatief swak. . Eksperimentele studies het getoon dat diep nitrering (> 0.55 mm) behandeling die vergasingsproses gedeeltelik kan vervang en ook die slagweerstand en dravermoë van die vergaslaag effektief kan verbeter.

Aangesien seldsame erde vir chemiese hittebehandeling toegepas is, het geleerdes in die buiteland en in die buiteland baie studies gedoen oor die rol van seldsame aardes in die nitreringproses, en het dit merkwaardige resultate behaal. Dit wil sê dat die toevoeging van seldsame erde in die nitreringsproses die infiltrasietempo en hardheid van die infiltrasielaag effektief kan verhoog. , Maak die infiltrasielaag dikker en verbeter die struktuur, en speel dus die dubbele rol van katalise en mikro -legering. Die ontwikkeling van seldsame aardnitreringstegnologie hang af van sy eie eienskappe, dit wil sê die unieke elektroniese laagstruktuur het 'n sterk chemiese aktiwiteit.

Die toevoeging van seldsame aardelemente tot die nitreringsproses hou baie voordele in: eerstens kan dit die nitrering versnel; tweedens kan dit die nitreringstemperatuur effektief verminder; ten derde kan dit die lewensduur van toerusting en werkstuk -toebehore aansienlik verhoog; vierdens kan dit die buigvermoeidheid van onderdele, kontakvermoeidheidsterkte en slytasieweerstand, ens. verbeter. Daarom het die bekendstelling van seldsame aardelemente in die chemiese hittebehandelingsproses die proses tot 'n nuwe vlak verbeter en aansienlik verbeter die kwaliteit van die produk, waardeur vroeë integrasie met internasionale standaarde bereik word en internasionale mededingendheid verbeter word.

1. Toedieningsstatus van konvensionele nitrasieproses

Nitriding is 'n wyd gebruikte tegnologie vir oppervlaktechemiese hittebehandeling. Die doel van die nitreringproses is om 'n hoër oppervlakhardheid te verkry sonder om sy eie eienskappe en grootte van die werkstuk basies te verander, en dit kan terselfdertyd die slytasieweerstand verbeter en die lewensduur van die vermoeidheid verbeter. . Soos met ander chemiese hittebehandelingsprosesse, bevat die nitreringproses die ontbinding van die nitreringmedium, die reaksie in die nitrering, die diffusie, die fase -koppelvlakreaksie, die diffusie van die geïnfiltreerde stikstofelement in die yster en die vorming van nitriede. Volgens die Fe-N-legeringsfasediagram is die nitreringstemperatuur oor die algemeen laer as 590 ° C (die eutektoïede temperatuur van stikstof), en vorm die nitreringslaag ε fase en α fase van die oppervlak na die binnekant. Aangesien die diffusiesnelheid van stikstofatome in die epsilonfase die stadigste is, sal die epsilonfase, nadat die nitreringslaag gevorm is, as 'n versperring optree om die innerlike diffusie van stikstofatome te verhinder. Onder normale omstandighede sal die groeitempo van die nitreringlaag dus beduidend afneem na nitrering vir 'n tydperk.
Skaars aardnitrasieproses

2.1 Die meganisme van seldsame aardnitrering

Skaars aarde is 'n versamelnaam vir 17 elemente, waaronder lanthaniedelemente en scandium (Sc) en yttrium (Y). Hierdie seldsame aardelemente is relatief aktief en is geleë tussen magnesium (Mg) en aluminium (Al). Vanweë sy unieke eienskappe word dit wyd op baie terreine gebruik. Dit is ook te danke aan hierdie eienskappe dat dit as 'n versneller vir hittebehandeling gebruik kan word en in chemiese hittebehandeling gebruik kan word. By chemiese hittebehandeling is lantaan (La) en cerium (Ce) dikwels die hoofelemente omdat dit 'n elektroniese laagstruktuur van 4f en sterk chemiese elektronegatiwiteit het, soos cerium (Ce) -2.48, lantaan (La) -2.52, daarom , sy chemiese eienskappe is relatief aktief, wat dit weer in staat stel om beter chemiese sinergie met 'n verskeidenheid nie-metale te produseer. Geleerdes van die Harbin Institute of Technology glo dat seldsame aardelemente met 'n spesiale elektroniese struktuur en chemiese aktiwiteit die oppervlak van staaldele kan binnedring. Die rede vir die vele voordele is dat sodra die seldsame aardelement die oppervlak van die staal binnedring, die atoomradius ongeveer 40% groter is as dié van die ysteratoom, wat die vervorming van die omringende ysteratoomrooster, wat veroorsaak draai verhoog die defekdigtheid, dit wil sê, die vervorming produseer meer nuwes. Die kristaldefekte dra by tot die adsorpsie en verspreiding van stikstofatome, sodat die interstisiële atome in die vervormingsgebied verryk word. Nadat die seldsame aardelement die oppervlak van die staaldeel binnedring, vorm dit binne 'n kort tyd 'n hoë stikstofkonsentrasie op die oppervlak van die staaldeel, wat 'n hoë stikstofpotensiaal en konsentrasiegradiënt vorm, wat die stikstofatome na binne laat versprei vinnig, waardeur die chemiese hittebehandelingsproses duidelik word Versnel en verfyn die struktuur van die geïnfiltreerde laag en verbeter die prestasie van die geïnfiltreerde laag.

Die skrywer is van mening dat die aansienlike toename in die tempo van seldsame aardnitriding hoofsaaklik te wyte is aan die volgende redes:

Die infiltrasie van seldsame aardelemente veroorsaak dat die defektiedigtheid vermeerder, die diffusievloed J toeneem en die oordragkoëffisiënt van stikstofatome aansienlik toeneem.
Die infiltrasie van seldsame aardelemente veroorsaak vervorming van die Fe -atoomrooster van die oppervlak, wat die oppervlak -energie verhoog en sodoende die adsorpsie -energie verhoog om interstitiële N -atome vas te vang.
Die verryking van 'n groot aantal N -atome in die vervormingsgebied verhoog die stikstofkonsentrasieverskil, verhoog die chemiese energie en versnel die diffusiesnelheid.

2.2 Die kenmerke van seldsame aardnitrering

Die katalitiese effek van seldsame aarde tydens nitrering is baie groter as die van vergassing, wat 'n belangrike eienskap van nitriede in seldsame aard is. Die rede hiervoor is dat die temperatuur van nitrering gewoonlik in die α-Fe-fasesone is, en die infiltrasieweerstand van seldsame aardelemente in hierdie fasesone baie kleiner is as die in die γ-Fe-fasesone; Boonop is die hoeveelheid infiltrasie van seldsame aarde ook die belangrikste faktor wat die infiltrasie -effek beïnvloed. . Oor die algemeen het 'n groot hoeveelheid infiltrasie 'n beter infiltrasie -effek, en die infiltrasie van seldsame aarde tydens nitrering is meer as die tydens vergassing, dus is die infiltrasie -effek tydens nitrering beter.

Die verspreiding en morfologie van nitried in die nitreringlaag is die sleutel tot die hardheid van die nitreringlaag. As die nitriet versprei en versprei word, is die hardheid hoër, integendeel, die hardheid is laer. In die konvensionele nitreringsproses word die skilferige nitriet oor die algemeen geproduseer, en die nitried is koherent of semi-koherent met die ouerfase. Namate die temperatuur styg, bly die nitriede aanhou ophoop en word dit groter, ontbind uit die ouerfase, en die hardheid daal skerp.

In die proses van seldsame aardnitridering veroorsaak die infiltrasie van seldsame aarde dat die nitriet 'n verspreide en ongelyke verspreidingstoestand veroorsaak, sodat die vrye energie skerp styg en 'n lokval word vir interstitiële N -atome. Terselfdertyd kan 'n metastabiele Cottrell -lugmassa gevorm word, wat die energie daar kan verminder. Die vorming van nitriede neem seldsame aardelemente as kern, en die verspreiding daarvan word fyn versprei. Terselfdertyd bied dit ook 'n diffuse kwasi-sferiese neerslag, waardeur die opwekking van aderagtige struktuur vermy word en ook die segregasie van nitried langs die korrelgrens vermy word. Boonop sal die morfologie van die nitriet nie binne 'n sekere temperatuurreeks verander nie, en die verspreiding daarvan sal nie verander nie. In vergelyking met die konvensionele nitreringstegnologie, maak die seldsame aardnitrittegnologie die hardheid van die nitriedlaag hoër en kan die brosheid op 0 ~ vlak 1 gehandhaaf word.

2.3. Vereistes vir die seldsame aardnitreringproses

Skaars aardnitride het die eienskap van 'n hoër hardheid van die nitreringlaag. Volgens hierdie eienskap kan die nitreringstemperatuur met 10 tot 20 ° C verhoog word, waardeur die verhoging van die nitratesnelheid meer effektief bevorder word. Volgens die resultate van 'n groot aantal eksperimente kan gevind word dat met dieselfde temperatuur die nitriding van seldsame aard slegs die infiltrasietempo met 15% tot 20% kan verhoog, maar nadat die temperatuur met 20 ° C verhoog is, kan die infiltrasietempo kan aansienlik verhoog word. Terselfdertyd, soortgelyk aan konvensionele nitreringstegnologie, moet seldsame aardnitriding die ammoniak -ontbindingstempo van nitrering binne 'n redelike omvang beheer, dit wil sê, 'n hoër stikstofpotensiaal (Np) moet in die beginfase gebruik word en dan geleidelik verminder word. Oor die algemeen word die twee-eindige beheerde atmosfeer-nitreringproses met veranderlike temperatuur en veranderlike nitridingspotensiaal aangeneem, en die ontledingsnelheid van ammoniak word in die beginfase verminder, en die stikstofpotensiaal word verhoog om aan die vereistes van versnelde nitrissnelheid te voldoen, wat aansienlik toeneem Dit.

2.4. Ekonomiese voordele en energiebesparing van seldsame aardnitride

Deur gebruik te maak van 'n konvensionele nitreerproses, algemene staallegering, as die laag 0.3 mm benodig, benodig die houtyd oor die algemeen meer as 30 uur. As die infiltrasielaag 0.6 mm benodig, benodig die hittebehoudtyd meer as 90 uur. Nadat die nitrering van seldsame aarde by die katalisator gevoeg is, as die normale legeringsstaal 0.3 mm infiltrasielaag benodig, is die houertyd slegs 14 uur as die sikliese verhittingsisolasieproses onder dieselfde temperatuur gebruik kan word. In vergelyking met die konvensionele nitreringstegnologie is die hittebehoudtyd 16 uur korter en 53% van die tyd bespaar. Daarom kan dit 40%elektrisiteit bespaar, die verbruik van ammoniak met ongeveer 35%verminder en die uitlaatgasse met ongeveer 35%verminder. As die penetrasielaag 0.6 mm benodig, kan die hittebehoudtyd met ongeveer 40%verkort word.

China is 'n groot land vir vervaardiging van masjinerie, met duisende ondernemings wat gasnitride gebruik, hoofsaaklik in die vervaardiging van masjiengereedskap, windkrag -oordrag, lugvaarttoerusting, vormvervaardiging en ander nywerhede. Na raming word 3000 nitride-oonde (wat bereken is op 75kW) 100 keer per jaar bedryf, en elke aanskakeling vir 25 uur verbruik jaarliks 5.625 × 108kW • h elektrisiteit. Die gebruik van 'n seldsame aarde -deurdringingsmiddel kan die deurdringingsnelheid met 40%verhoog en elektrisiteit bespaar met 2.250 × 108kW • h, wat gelykstaande is aan 90,000 ton standaard steenkool en die CO2 -uitstoot met 80,000 ton verminder. As die hele bedryf dus in die nitreringsproses skaars aardinfiltrasie -tegnologie gebruik, sal dit 'n beter "energiebesparings- en emissiereduksie" -effek hê.

3. Ontwikkeling van seldsame aardnitriettegnologie

3.1. Die belangrikheid van seldsame aardnitrering

Met die algemene styging in die wêreldpryse in die wêreld, staan die ekonomiese ontwikkeling van China voor groot uitdagings. Om hierdie rede het dit voorgestel om 'n innoverende en energiebesparende land te vestig en die doel van volhoubare ekonomiese ontwikkeling te bereik, en relevante maatreëls getref om energieverbruik, energiebesparing en emissievermindering te verminder. En verwante beleide om doeltreffende lewensverlenging te bewerkstellig. Volgens die voorlopige toets van 'n seldsame aardnitrideringsproses, kan dit bekend wees dat infiltrasie deur seldsame aarde die tyd van gasnitrering aansienlik kan verkort en verskillende gekataliseerde effekte vir verskillende staalmateriale kan toon, gewoonlik kan dit met ongeveer 30% tot 60 verkort word %, en die oppervlakhardheid is ook laag. In vergelyking met tradisionele nitrering, kan dit 50 ～ 150HV verhoog. Voorlopige berekeninge dui aan dat die gebruik van hierdie tegnologie die kragverbruik aansienlik sal verminder, wat na verwagting die kragverbruik met 30% tot 40% sal verminder, die uitstoot van nitriëngas sal verminder, werksure sal verkort en die werksdoeltreffendheid sal verbeter. Terselfdertyd word die kwaliteit van die staaldele aansienlik verbeter, die slytasieweerstand word aansienlik verbeter, die oppervlakweerstand word aansienlik verbeter, die sterkte en hardheid word binne 'n sekere reeks verhoog, en die doeltreffende gebruik en lang lewensduur word gerealiseer . Seldsame aarde -nitreringstegnologie sal die ontwikkeling van China se nitreringproses bevorder.

3.2 Vooruitsigte op seldsame aardnitrering

Die nitreringsproses het die eienskappe om die oppervlakhardheid van die dele te verbeter, die draweerstand van die dele te verbeter en die weerstand teen korrosie en moegheid te verbeter. Dit kan wyd gebruik word in die vervaardiging van vorm- en kragmasjinerie. Nitrering is 'n onvervangbare proses in meganiese verwerking, maar daar is nog steeds 'n paar probleme wat dringend opgelos moet word tydens die nitreringproses. Die prosesstyd is byvoorbeeld te lank. As 'n voorbeeld van 'n laag van 0.5 mm neem dit ongeveer 50 uur. As die hulptyd bygevoeg word, insluitend die berekening, sal die prosesstyd 3 tot 4 dae bereik. Daarom sal dit baie werkure, elektrisiteitsverbruik en ammoniak vermors. Om hierdie rede moet die fokus van toekomstige navorsing oor die nitreringproses op die volgende aspekte fokus: een is om die nitreringstyd te verkort; die ander is om die infiltrasielaag te verdiep; die derde is om energieverbruik te verminder; en die vierde is om oor te skakel na die ontwikkeling van 'n groen ekonomie.

In die lig van China se oorvloed skaars aarde -hulpbronne en die vele voordele van die seldsame aardnitrasieproses, moet tegnologiese innovasie en promosie gebruik word om die voordele van hulpbronne en tegnologie ten volle te benut om voordele vir industriële ontwikkeling en ekonomiese voordele te vorm.

Materiaalwetenskaplike en tegnologiese navorsers moet die innovasie en bevordering van seldsame aardnitreringprosesse as navorsingsfokus beskou en 'n dieper bespreking voer oor die interne wette en nitriermeganisme daarvan. Doen voortdurend navorsing en ontwikkeling van hoëdoeltreffende seldsame aardkatalisators, en streef daarna om die konvensionele nitreringproses heeltemal te vervang deur die seldsame aardnitrasieproses, waardeur die effek van energiebesparing, emissievermindering, verbruiksvermindering en doeltreffendheid maksimaliseer word verhoging en lewensverlenging.

Hou die bron en adres van hierdie artikel vir herdruk: Toepassingstatus en ontwikkelingstendens van nitrasieproses met seldsame aard

Minghe Die Casting Company is toegewyd aan die vervaardiging en lewer kwaliteit en hoë werkverrigting gietonderdele (metaal gietgietonderdele sluit hoofsaaklik in Dun-muur giet,Warm kamer Die beslissende,Die Casting van die koue kamer), Ronde Diens (Die Casting Service,CNC-bewerking,Mould Making, Oppervlaktebehandeling). Enige persoonlike aluminium gietstuk, magnesium of Zamak / sink gietstuk en ander gietwerk vereistes is welkom om ons te kontak.

ISO90012015 EN ITAF 16949 CASTING COMPANY WINKEL

Onder die beheer van ISO9001 en TS 16949, word alle prosesse uitgevoer deur honderde gevorderde gietmasjiene, 5-as-masjiene en ander fasiliteite, wat wissel van blasters tot Ultra Sonic-wasmasjiene.Minghe het nie net gevorderde toerusting nie, maar het ook professionele span ervare ingenieurs, operateurs en inspekteurs om die ontwerp van die kliënt te bewaarheid.

KRAGTIGE ALUMINIUM DIE GIETING MET ISO90012015

Kontrakvervaardiger van gietstukke. Die vermoëns sluit in gietstukke van aluminium met koue kamer vanaf 0.15 pond. tot 6 lbs., vinnige verandering opgestel, en bewerking. Dienste met toegevoegde waarde sluit in poleer, vibreer, ontbrand, skietblaas, verf, platering, bekleding, montering en gereedskap. Materiaal waarmee gewerk word, bevat legerings soos 360, 380, 383 en 413.

PERFEKTE SINC DIE GEDEELTE ONDERDELE IN CHINA

Hulp vir die ontwerp van sinkstukke en gelyktydige ingenieursdienste. Custom vervaardiger van presisie sink giet. Miniatuurgietstukke, gietstukke vir hoë druk, gietstukke vir meervoudige skyfies, konvensionele gietstukke, gietstukke en onafhanklike gietstukke en holtesegelde gietstukke kan vervaardig word. Gietstukke kan in lengtes en breedtes tot 24 duim vervaardig word. +/- 0.0005 duim toleransie.

ISO 9001 2015 gesertifiseerde vervaardiger van gegote magnesium- en vormvervaardiging

ISO 9001: 2015-gesertifiseerde vervaardiger van gegote magnesium, die vermoëns sluit in hoëdruk magnesiumgietstuk tot 200 ton warmkamer en 3000 ton koue kamer, gereedskapontwerp, poleer, vorm, bewerking, poeier- en vloeibare verf, volledige QA met CMM-vermoëns , montering, verpakking en aflewering.

Minghe Casting Addisionele beslissende rolverdeling vir beleggings ens

ITAF16949 gesertifiseer. Bykomende rolverdeling sluit in belegging giet,sand giet,Swaartekrag giet, Verlore skuim giet,Sentrifugale giet,Vakuum giet,Permanente gietvormVermogens sluit in EDI, ingenieurshulp, soliede modellering en sekondêre verwerking.

Rolverdelsnywerhede Onderdele Gevallestudies vir: motors, fietse, vliegtuie, musiekinstrumente, watervaartuie, optiese toestelle, sensors, modelle, elektroniese toestelle, omhulsels, horlosies, masjinerie, enjins, meubels, juwele, jigs, telekommunikasie, beligting, mediese toestelle, fotografiese toestelle, Robotte, beeldhouwerke, klanktoerusting, sporttoerusting, gereedskap, speelgoed en meer.