Tutto quello che dovresti sapere sulla nitrurazione

Se si lavora con vite e cilindro il trattamento di nitrurazione non è affatto una novità.
EJS produce molti prodotti con nitrurazione, tra cui cilindro a vite conico, cilindro estrusore, cilindro per stampaggio a iniezione, cilindro doppio parallelo, cilindro a doppia vite, cilindro a iniezione, vite di alimentazione, vite a rulli planetari, vite in gomma, elementi a vite e molti altri.

Il trattamento di nitrurazione è un processo di trattamento termico chimico in cui gli atomi di azoto penetrano nella superficie del pezzo in un determinato mezzo a una determinata temperatura. I prodotti nitrurati hanno un'eccellente resistenza all'usura, alla fatica, alla corrosione e alle alte temperature.

Materiali comunemente usati per la nitrurazione

Durante il processo di nitrurazione, gli elementi di alluminio, cromo, vanadio e molibdeno nei tradizionali materiali in acciaio legato possono generare nitruri stabili quando entrano in contatto con gli atomi di azoto nascenti, in particolare gli elementi di molibdeno, non solo elementi di nitruro, ma riducono anche la fragilità che si verifica durante la nitrurazione. Gli elementi di altri acciai legati, come nichel, rame, silicio, manganese, ecc., non contribuiscono molto alle caratteristiche di nitrurazione. 

In generale, se nell'acciaio sono presenti uno o più elementi che formano nitruro, l'effetto dopo la nitrurazione è relativamente buono. Tra questi, l'alluminio è l'elemento nitruro più forte e i risultati della nitrurazione con 0,85~1,5% di alluminio sono i migliori; se il contenuto di cromo è sufficiente si possono ottenere anche buoni risultati; acciaio al carbonio senza leghe, a causa dell'infiltrazione risultante, lo strato di azoto è fragile e si stacca facilmente, rendendolo inadatto alla nitrurazione dell'acciaio.


Processo tecnico di nitrurazione

1)Pulizia superficiale dei pezzi prima della nitrurazione
La maggior parte dei componenti può essere nitrurata immediatamente dopo lo sgrassaggio mediante sgrassaggio a gas. Alcune parti devono essere pulite anche con benzina, ma se si utilizzano lucidatura, molatura, lucidatura, ecc. nel metodo di lavorazione finale prima della nitrurazione, si potrebbe produrre uno strato superficiale che ostacola la nitrurazione, con conseguente nitrurazione irregolare dopo la nitrurazione, causando difetti come la piegatura. A questo punto, è necessario utilizzare uno dei due metodi seguenti per rimuovere lo strato superficiale. Il primo metodo consiste nel rimuovere l'olio con gas prima della nitrurazione. La superficie viene poi sabbiata con polvere di allumina (pulizia abrasiva). Il secondo metodo consiste nell'applicare un rivestimento di fosfato sulla superficie.

2)Aria di scarico dal forno di nitrurazione
Posizionare le parti lavorate in un forno di nitrurazione e sigillare il coperchio del forno prima del riscaldamento, ma l'aria deve essere rimossa dal forno prima dei 150 ︒C.
La funzione principale dello scarico dell'aria è quella di prevenire la formazione di gas esplosivo quando il gas di ammoniaca si decompone a contatto con l'aria e di impedire l'ossidazione della superficie dell'oggetto. I gas utilizzati sono ammoniaca e azoto.

3) Tasso di decomposizione dell'ammoniaca
La nitrurazione viene effettuata mettendo in contatto altri elementi di lega con l'azoto nascente, ma la generazione di azoto nascente fa sì che l'acciaio stesso diventi un catalizzatore quando il gas di ammoniaca entra in contatto con l'acciaio riscaldante, il che favorisce la decomposizione dell'ammoniaca.

Sebbene la nitrurazione possa essere effettuata sotto gas di ammoniaca con vari tassi di decomposizione, viene generalmente adottato un tasso di decomposizione del 15-30%, con almeno 4-10 ore a seconda del diverso spessore di nitrurazione, e la temperatura di lavorazione viene mantenuta a circa 520 °C.

4) raffreddamento
La maggior parte dei forni di nitrurazione industriali sono dotati di scambiatori di calore, per raffreddare rapidamente il forno di riscaldo e le parti lavorate. Cioè, una volta completata la nitrurazione, spegnere l'alimentazione di riscaldamento, abbassare la temperatura del forno di circa 50°C e raddoppiare il flusso di ammoniaca, quindi accendere lo scambiatore di calore. Allo stesso tempo è necessario osservare se sono presenti bolle sul tubo di scarico per confermare la pressione positiva nel forno. Quando il gas di ammoniaca si stabilizza, ridurre il volume di ammoniaca fino a raggiungere la pressione positiva nel forno. Quando la temperatura del forno scende sotto i 150°C e solo allora è possibile aprire il coperchio del forno.

Attualmente esistono 3 tipi principali di trattamento di nitrurazione

• nitrurazione gassosa
• nitrurazione liquida
• Nitrurazione ionica/plasma

Di seguito il confronto tra questi 3 trattamenti di nitrurazione:

Contenuti a confronto	Nitrurazione gassosa	Nitrurazione liquida	Nitrurazione ionica/plasma
Inquinamento per l'ambiente	Pesante	Pesante	nessuno
Necessità di installare strutture di protezione ambientale	necessario	necessario	inutile
Accettazione per l'industria urbana	non accettabile	non accettabile	accettabile
Tempo del ciclo produttivo	lungo	corto	corto
Consumo di ammoniaca	Grande	*	molto poco
Consumo energetico	Grande	Piccolo	Piccolo
Costo di produzione	più alto	alto	Basso
Investimenti in attrezzature	Basso	Basso	alto
Complessità del dispositivo	Semplice	Semplice	più complicato
Richiesta abilità artigianale	SÌ	SÌ	SÌ
Controllabilità della struttura dello strato di nitruro	non controllabile	non controllabile	controllabile
Prestazioni di nitrurazione	Bene	Bene	eccellente
Materiali accettabili per la nitrurazione	molti	molti	Di più
Effetto nitrurante sull'acciaio inossidabile	difficile da maneggiare	maneggevolezza	gestione più semplice
Deformazione del pezzo da lavorare	grande	grande	piccolo
Protezione delle superfici non nitruranti	complicato	complicato	facile
Pulizia richiesta per il pezzo da lavorare	alto	alto	più alto
Requisiti per l'operatore	alto	alto	alto
Ambiente in loco per gli operatori	povero	povero	Bene
Forza lavoro dell'operatore	bassa forza lavoro	bassa forza lavoro	minore forza lavoro

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