К твердости и износостойкости рабочих поверхностей втулок и пластин могут быть предъявлены повышенные требования к твердости и износостойкости. Для соответствия этим требованиям поверхность деталей упрочняют методами химико-термической обработки. На сегодняшний день самой эффективной технологией поверхностного упрочнения сталей и сплавов является ионно плазменное азотирование карбонитрирование (ионно-вакуумное).

Ионно-вакуумное азотирование и карбонитрирование приводит к комплексному улучшению характеристик рабочих поверхностей деталей: повышается твердость, износостойкость, как следствие улучшаются адгезионные свойства, снижается коэффициент трения.  

Преимущества ионного азотирования в сравнении с другими методами химико-термической обработки наиболее заметны при упрочнении деталей массовой продукции в крупных промышленных объемах. Ионно-плазменное азотирование и карбонитрирование - это ресурсосберегающие и экологически чистые технологии. Низкий расход газов, отсутствие вредных выбросов, умеренный расход электроэнергии, все это делает ионное ХТО оптимальной технологией для поверхностного упрочнения деталей в промышленных масштабах. На оборудовании ООО «Ионные Технологии» проводятся работы по азотированию втулок и пластин партиями в несколько тысяч штук для различных предприятий из сталей 38Х2МЮА (1.8509) и 40Х (AISI 5135, 1.7034), 20Х.

АЗОТИРОВАНИЕ СТАЛИ 38Х2МЮА (1.8509)

В процессе ионного азотирования на поверхности деталей, изготовленных из стали 38Х2МЮА  (1.8509) сформировались диффузионный поверхностный слой и нитридная зона, для которых характерны высокая твердость, задиро- и износостойкость. Диффузионный слой характеризуется отсутствием хрупкой нитридной сетки и имеет мелкодисперсные нитридные включения в упрочненной матрице. Общая глубина слоя 0,33 - 0,40 мм., поверхностная твердость составляет 970 - 1010 HV5 (кгс/мм2).  

Таблица 1. Характеристики азотированного слоя на стали 38Х2МЮА (1.8509)

Поверхностная твердость, HV30, кгс/мм2930
Поверхностная микротвердость, HV5, кгс/мм2970 - 1010
Поверхностная микротвердость, HV0.1, кгс/мм21040 - 1090
Глубина азотированного слоя по микроструктуре, hм, мм.0,33
Глубина азотированного слоя по микротвердости, hс, мм.0,40
Толщина нитридной зоны hн.з., мкм.6 - 15
Хрупкость по шкале ВИАМ1 балл, не хрупкий

 

азотирование стали 38х2мюа. график изменения микротвердости по глубине

Рисунок 1. Распределение микротвердости по глубине азотированного слоя на стали 38Х2МЮА (1.8509)

 

азотирование стали 38х2мюа, микрофотография, увеличение в 100 раз азотирование стали 38х2мюа, микрофотография нитридной зоны, увеличение в 500 раз
 увеличение в 100 раз увеличение в 500 раз

Рисунок 2. Микроструктура азотированного слоя на стали 38Х2МЮА (1.8509)

АЗОТИРОВАНИЕ СТАЛИ 40Х (AISI 5135, 1.7034)

На деталях, выполненных из стали 40Х (AISI 5135, 1.7034) также формируется диффузионный слой и нитридная зона. Поверхность приобретает повышенную твердость, высокую задиро- и износостойкость. Поверхностный слой не хрупкий. Глубина слоя по микроструктуре составляет 0,35 - 0,36 мм.

Таблица 2. Характеристики азотированного слоя на стали 40Х (AISI 5135, 1.7034)

Поверхностная микротвердость, HV0.1, кгс/мм2630 - 690
Глубина азотированного слоя по микроструктуре, hм, мм.0,35 - 0,36
Глубина азотированного слоя по микротвердости, hс, мм.0,37 - 0,40
Толщина нитридной зоны hн.з., мкм.11 - 15
Хрупкость по шкале ВИАМ1 балл, не хрупкий

 

азотирование стали 40х. график изменения микротвердости по глубине

Рисунок 3. Распределение микротвердости по глубине азотированного слоя на стали 40Х (AISI 5135, 1.7034)

 

азотирование стали 40х, микрофотография, увеличение в 100 раз азотирование стали 40х, микрофотография нитридной зоны, увеличение в 500 раз
 увеличение в 100 раз увеличение в 500 раз

Рисунок 4. Микроструктура азотированного слоя на стали 40Х (AISI 5135, 1.7034) 

В результате упрочнения ионной ХТО в тлеющем разряде ресурс эксплуатации втулок и пластин существенно увеличивается. Ионно плазменное (вакуумное) азотирование является передовой технологией поверхностного упрочнения сталей и сплавов. В сравнение с другими способами химико-термической обработки, ионные технологии позволяют решать задачи упрочнения деталей и инструментов на принципиально новом техническом уровне. 

Почитать подробнее о наших возможностях

 
Азотирование и карбонитрирование стальных втулок и пластин применяется для упрочнения их поверхностного слоя. В целях повышения эксплуатационных свойств и увеличения срока службы стальные детали подвергают химико-термической обработке. После проведения обработки срок эксплуатации упрочненных деталей увеличивается в несколько раз. При массовом выпуске однотипных деталей, требующих поверхностного упрочнения, возникает проблема проведения химико-термической обработки в масштабах крупных промышленных серий. Наше производственные мощности позволяют на постоянной основе проводить поверхностное упрочнения крупных серий стальных деталей массовой продукции различных предприятий России.