فرآیند نیتراسیون حمام نمکی پیشنهادی برای فولاد قالب P20 چیست؟

سلام! به عنوان تامین کنندهفولاد قالب P20، من سهم خود را از چت با مشتریان در مورد بهترین فرآیندها برای افزایش عملکرد این فولاد داشته ام. یکی از موضوعاتی که همیشه مطرح می شود، نیتراسیون حمام نمک است. بنابراین، بیایید به این بپردازیم که فرآیند نیتریدینگ حمام نمک توصیه شده برای فولاد قالب P20 چیست.

اول از همه، بیایید درک کنیم که چرا ما حتی در مورد نیتروژن حمام نمک صحبت می کنیم. فولاد قالب P20 به طور گسترده استفاده می شودفولاد قالب پلاستیکوفولاد قالب تزریقیبه لطف چقرمگی، ماشین کاری و جلاپذیری خوب آن. اما وقتی صحبت از مقاومت به سایش، مقاومت در برابر خوردگی و سختی سطح می‌شود، نیترید کردن حمام نمک می‌تواند این ویژگی‌ها را به سطح جدیدی برساند.

آماده سازی برای نیترید کردن حمام نمک

قبل از شروع فرآیند نیتریدینگ، آماده سازی مناسب فولاد قالب P20 بسیار مهم است. درست همانطور که قبل از پختن یک غذای بزرگ مواد خود را آماده می کنید، آماده سازی فولاد نیز نتیجه موفقیت آمیز نیتریدینگ را تضمین می کند.

اولین مرحله تمیز کردن است. سطح فولادی باید عاری از هرگونه آلودگی، روغن، زنگ زدگی یا رسوب باشد. ما معمولا با یک فرآیند چربی زدایی کامل با استفاده از حلال ها شروع می کنیم. این به حذف هر گونه آلودگی سطحی که می تواند در واکنش نیتریدینگ تداخل داشته باشد، کمک می کند. پس از چربی زدایی، ممکن است یک سندبلاست یا آسیاب ملایم برای تمیز کردن بیشتر و کمی زبری سطح انجام شود. این زبری به نیتروژن کمک می کند تا در طول فرآیند نیتریدینگ بهتر نفوذ کند.

در مرحله بعد، باید سختی و ریزساختار اولیه فولاد را بررسی کنیم. فولاد قالب P20 معمولاً یک حالت از پیش سخت شده دارد و دانستن نقطه شروع آن به ما کمک می کند تا پارامترهای نیتریدینگ مناسب را تعیین کنیم. اگر فولاد دارای هر گونه تنش داخلی ناشی از ماشینکاری قبلی یا عملیات حرارتی باشد، ممکن است یک عملیات حرارتی کاهش تنش لازم باشد. این کار معمولاً در دمای معتدل برای مدت زمان معینی انجام می شود تا این تنش ها کاهش یابد و از هرگونه تاب برداشتن در حین نیتریدینگ جلوگیری شود.

فرآیند نیترید کردن نمک - حمام

قلب موضوع، فرآیند واقعی نیترید کردن نمک - حمام است. انواع مختلفی از حمام نمک وجود دارد، اما رایج ترین آنها برای فولاد قالب P20 بر پایه نمک های مبتنی بر سیانید یا سیانات است. این نمک ها منبع نیتروژن را برای واکنش نیتروژن فراهم می کنند.

این فرآیند با گرم کردن حمام نمک تا دمای مورد نظر شروع می شود. برای فولاد قالب P20، محدوده دمای معمولی برای نیتریدینگ نمک - حمام بین 550 درجه سانتی گراد و 580 درجه سانتی گراد (1022 درجه فارنهایت و 1076 درجه فارنهایت) است. این محدوده دما یک نقطه شیرین است. آنقدر زیاد است که فرآیند انتشار نیتروژن را فعال کند اما نه آنقدر زیاد که باعث رشد بیش از حد دانه در فولاد شود که می تواند خواص مکانیکی آن را تضعیف کند.

هنگامی که حمام نمک به دمای مناسب رسید، قطعات فولادی قالب P20 از پیش آماده شده با دقت در حمام غوطه ور می شوند. زمان غوطه وری می تواند بسته به عمق نیتریدینگ مورد نظر متفاوت باشد. برای اکثر کاربردها، زمان غوطه وری بین 1 تا 3 ساعت است. در طول این مدت، اتم های نیتروژن از حمام نمک در سطح فولاد پخش می شوند و ترکیبات نیترید مختلفی را تشکیل می دهند.

این ترکیبات نیترید به طور قابل توجهی سختی سطح فولاد قالب P20 را افزایش می دهد. سختی سطح می تواند به مقادیری بین 800 تا 1200 HV (سختی ویکرز) برسد که در مقایسه با سختی دریافتی P20 پیشرفت بزرگی است. علاوه بر افزایش سختی، لایه نیترید مقاومت به سایش را نیز بهبود می‌بخشد و باعث می‌شود که قالب‌ها در کاربردهای با سایش زیاد مانندقالب گیری تزریق ایمن فولاد.

درمان پس از نیتریدینگ

پس از تکمیل فرآیند نیتریدینگ، قطعات فولادی قالب P20 از حمام نمک خارج می شوند. اما کار هنوز تمام نشده است. برای اطمینان از بهترین عملکرد، باید چند درمان پس از نیتریدینگ انجام دهیم.

مرحله اول خاموش کردن است. قطعات معمولاً در روغن یا یک محیط کوئنچ مبتنی بر پلیمر کوئنچ می شوند. این خنک کننده سریع به قفل شدن لایه نیترید و بهبود بیشتر سختی و سایر خواص مکانیکی کمک می کند. با این حال، کوئنچینگ می‌تواند برخی از تنش‌های داخلی را نیز ایجاد کند، بنابراین اغلب پس از آن یک فرآیند تلطیف انجام می‌شود.

حرارت دادن در دمای نسبتاً پایین، معمولاً در حدود 180 درجه سانتیگراد تا 220 درجه سانتیگراد (356 درجه فارنهایت تا 428 درجه فارنهایت) انجام می شود. این فرآیند تنش های داخلی را کاهش می دهد و چقرمگی لایه نیترید شده را بهبود می بخشد. هر چند این یک تعادل ظریف است. دمای بسیار پایین تنش ها را به طور موثر کاهش نمی دهد، در حالی که دمای بیش از حد می تواند باعث تجزیه لایه نیترید و کاهش سختی سطح شود.

مقایسه با سایر روشهای نیتریدینگ

نمک - نیترید کردن حمام تنها راه برای نیترید کردن فولاد P20 نیست. روش های نیتریدینگ گاز و نیتریدینگ پلاسما نیز وجود دارد. بنابراین، چرا نمک - نیتروژن حمام را انتخاب کنید؟

نیتروژن گازی شامل حرارت دادن فولاد در فضای گاز غنی از نیتروژن است. این یک فرآیند تمیز است، اما معمولاً بیشتر از نمک - نیتروژن حمام طول می کشد. کنترل دقیق عمق نیتروژن نیز دشوارتر است. از طرف دیگر، نیتروژن پلاسما از تخلیه پلاسما برای فعال کردن اتم های نیتروژن استفاده می کند. این می تواند به لایه های نیترید با کیفیت بسیار بالا دست یابد، اما تجهیزات گران تر و فرآیند پیچیده تر است.

نمک - نیترید کردن حمام تعادل خوبی بین هزینه، زمان فرآیند و کیفیت نیتریدینگ ارائه می دهد. این می تواند یک لایه نیترید نسبتا عمیق و یکنواخت را در مدت زمان معقول به دست آورد، که آن را به یک انتخاب محبوب برای کاربردهای فولاد قالب P20 تبدیل می کند.

کاربردهای فولاد نیترید شده P20

فولاد قالب P20 نیترید شده دارای طیف گسترده ای از کاربردها است. در صنعت قالب‌گیری تزریقی پلاستیک، قالب‌های نیترید P20 می‌توانند در مقابل عمل سایشی مذاب پلاستیک و فرآیند تزریق با فشار بالا مقاومت کنند. آنها همچنین در برابر خوردگی ناشی از برخی مواد افزودنی در پلاستیک مقاومت می کنند که باعث افزایش طول عمر قالب می شود.

در صنعت ریخته گری، از فولاد نیترید P20 می توان برای درج قالب و هسته استفاده کرد. بهبود مقاومت در برابر سایش و خوردگی باعث می شود قالب ها در شرایط سخت تزریق فلز مذاب عملکرد بهتری داشته باشند.

نتیجه گیری

بنابراین، شما آن را دارید! فرآیند نیتریدینگ حمام نمک توصیه شده برای فولاد قالب P20 شامل پیش تصفیه مناسب، فرآیند نیتریدینگ با دقت کنترل شده در دما و زمان مناسب و پس از عملیات مناسب است. این فرآیند می تواند عملکرد فولاد قالب P20 را به طور قابل توجهی افزایش دهد و آن را مقاوم تر در برابر سایش، مقاوم در برابر خوردگی و سخت کند.

اگر در بازار با کیفیت بالا هستیدفولاد قالب P20یا به دنبال کشف مزایای نمک هستید - نیتروژن حمام برای قالب های خود، در تماس با آن درنگ نکنید. ما اینجا هستیم تا در مورد نیازهای خاص شما صحبت کنیم و اینکه چگونه می توانیم به شما کمک کنیم از فولاد خود بیشترین بهره را ببرید. این که آیا روی آن کار می کنیدفولاد قالب پلاستیکیافولاد قالب تزریقیپروژه ها، ما تخصص و محصولاتی برای حمایت از شما داریم.

مراجع

• اسمیت، جی (2020). "تصفیه های پیشرفته فولاد برای کاربردهای قالب". مجله فلزکاری.
• جانسون، ا. (2019). "فرایندهای نیتریدینگ و تاثیر آنها بر خواص فولاد". بررسی علم مواد.