ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИОННОЙ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ВЕДУЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ РОССИЙСКОГО МАШИНО- И СТАНКОСТРОЕНИЯ
Технологии упрочнения стальных поверхностей широко востребованы в машино- и станкостроении. За последние десять лет мы внедрили оборудование для ионной химико-термической обработки на восьми машиностроительных предприятиях России.
Среди наших клиентов и партнеров:
- АО "Шахтинский завод "Гидропривод" https://www.gidroprivod.ru
- ООО "Завод "Омскгидропривод" https://www.gidroprivodomsk.ru/
- АО "Псковский завод механических приводов" http://www.pzmp.ru/
- Краностроительный холдинг "Уралкран" http://www.uralkran.ru/
- Автомобилестроительная компания "Группа ГАЗ" https://azgaz.ru/
- ООО "Димитровградский завод порошковой металлургии" http://www.td-oat.ru/
- ООО "Завод "Синергия" https://www.sinergia.ru/
- ООО "Завод "ПРОФТЕРМО" http://proftermo.ru/uslugi/karbonitirovanie/
Использование технологий ионной ХТО позволило данным предприятиям занять лидирующие позиции в своей отрасли, освоить новые виды продукции, перейти в 5-й технологический уклад и так соответствовать лучшим мировым образцам.
Современное машиностроение характеризуется сложными условиями эксплуатации машин, связанными с высоким уровнем действующих напряжений, вибрациями, широким температурным интервалом, агрессивными средами и др. В связи с этим необходимо соблюдение особых требований к сталям и сплавам, из которых изготовлены детали, для обеспечения надежности и ресурса их работы, что во многом зависит от износостойкости конструкционных материалов.
Статистика показывает, что большинство машин (85…90 %) выходят из строя не из-за поломки, а в результате износа поверхностей отдельных деталей: подшипников, валов, зубчатых передач, гильз цилиндров и других пар трения. Затраты на ремонт и техническое обслуживание машины в несколько раз превышают ее стоимость: для автомобилей — примерно в 6 раз, для самолетов — до 5 раз, для станков — до 8 раз. На ремонт автомобилей, тракторов и других машин затрачивается почти в 4 раза больше производственных мощностей, чем на их изготовление.
Ионно-вакуумное азотирование — один из эффективных и распространенных технологических методов поверхностного упрочнения, повышающих сопротивление изнашиванию разнообразных деталей машин, эксплуатирующихся при контактных нагрузках. В станкостроительной промышленности азотируют шпиндели, ходовые винты, направляющие станков, зубчатые колеса и другие детали, для которых нецелесообразно использовать иные виды поверхностного упрочнения (например, цементацию). В автотракторной промышленности азотируют детали топливной аппаратуры (плунжерные пары, форсунки распылителя, валики и другие пары трения), а так же пальцы, прокладки, шайбы, фиксаторы тяги, пластины и другие детали.
Ионное азотирование является одним из наиболее распространенных способов поверхностного упрочнения деталей и инструмента, использование которого в промышленно развитых странах постоянно расширяется. Данный способ обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционным газовым азотированием: возможность регулирования параметров обработки в широком интервале режимов; высокая скорость насыщения; получение диффузионных слоев заданного фазового состава и строения; высокий класс чистоты поверхности; большая экономичность процесса.
Технологии ионно-вакуумного азотирования внедрены на многих предприятиях машиностроительной и станкостроительной отраслей.
ОАО «МАЗ» (Беларусь, г. Минск) http://maz.by/
В 1993 году на предприятии ОАО «МАЗ» (Беларусь, г. Минск) внедрены две автоматизированные установки ионно-вакуумного азотирования ИОН-100И и ИОН-150И.
АО «Шахтинский завод«Гидропривод» (г. Шахты) https://www.gidroprivod.ru
На предприятии АО «Шахтинский завод «Гидропривод» (г. Шахты) ионное азотирование успешно применяется более 10 лет. В 2009 году внедрена автоматизированная установка ионно-вакуумного азотирования ИОН-75И-2. Предприятие выпускает гидроагрегаты и гидросистемы, предназначенные для дорожно-строительной, коммунальной и другой спецтехники.
ООО «Завод«Омскгидропривод» (г. Омск) https://www.gidroprivodomsk.ru/
На предприятии ООО «Завод «Омскгидропривод» (г. Омск) аналогичная установка ИОН-75И-2 внедрена в 2009 году. В настоящее время «Омскгидропривод» является одним из ведущих заводов России по разработке и серийному производству высокотехнологичных особо точных узлов гидравлики для сельскохозяйственной, тракторной, дорожно-строительной, коммунальной и других отраслей машиностроения.
 |
| Рисунок 1 – Вид установки ионно-вакуумного азотирования ИОН-75И-2 на ООО «Завод «Омскгидропривод» |
до упрочнения
|
в процессе упрочнения
|
после упрочнения
|
до упрочнения
|
в процессе упрочнения
|
после упрочнения
|
до упрочнения
|
в процессе упрочнения
|
после упрочнения
|
| Рисунок 2 - Вид упрочняемых деталей на предприятии «Омскгидропривод» | ||
АO "Псковский завод механических приводов" (г. Псков) http://www.pzmp.ru/
АО «Псковский завод механических приводов» (г. Псков) – крупнейшее в РФ многопрофильное предприятие-производитель приводной техники и мотор-редукторов различного профиля. В 2011 на данном предприятии освоены технологии ионной ХТО деталей, внедрена автоматизированная однокамерная установка ИОН-100И.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Рисунок 3 – Вид упрочняемой продукции на предприятии «ПЗМП» | |
Группа Компаний "УРАЛКРАН" (г. Челябинск) http://www.uralkran.ru/
На предприятии Группа Компаний "УРАЛКРАН" (г. Челябинск) оборудование для ионно-вакуумного азотирования деталей внедрено в 2013 году. В настоящий момент "УРАЛКРАН" является одним из крупнейших производителей мостовых, козловых, полукозловых, контейнерных и специальных кранов и другого грузоподъемного оборудования.
 |
| Рисунок 4 – Вид установки ионно-вакуумного азотирования ИОН-75И |
 |
 |
 |
 |
| Рисунок 5 – Вид упрочняемых изделий на предприятии «УРАЛКРАН» | |
Группа ГАЗ (г. Нижний Новгород) https://azgaz.ru/
На предприятии «Группа ГАЗ» (г. Нижний Новгород) интерес к технологии ионной химико-термической обработки возник в 2000-х годах. В 2004 году внедрена установка ИОН-75И для ионной химико-термической обработки деталей. В 2015 году внедрено оборудование для ионно-вакуумного азотирования и карбонитрирования ИОН-75И. В настоящее время «ГАЗ» занимает особое место в отечественном автомобилестроении, выпуская широкую гамму грузовых и легковых автомобилей, спецтехнику и другие автокомпоненты. В ближайшее время на данном предприятии планируется внедрение ещё одной установки ИХТО последнего поколения, отвечающего требованиям 5-го технологического уклада.
ООО "Димитровградский завод порошковой металлургии" (г. Дмитровоград) http://www.td-oat.ru/
ООО "Димитровградский завод порошковой металлургии" (г. Димитровград) является одним из основных производителей изделий из металлических порошков в России. Предприятие разрабатывает технологии производства деталей из материалов на железной и медной основе, с добавлением легирующих компонентов (C, S, P, Sn, Mn, Ni, Mo, Co), чтобы произвести точные изделия для двигателей, коробок передач, узлов подвески, кузова автомобилей, а также электротехнического и потребительского назначения. Основная продукция, производимая на предприятии, поставляется на «АВТОВАЗ». В 2014 году на данное предприятие внедрена установка ИОН-150И для ионной ХТО порошковых изделий.
 |
| Рисунок 6 – Вид установки ионно-вакуумного азотирования ИОН-150И на ООО «Димитровградский завод порошковой металлургии» |
 |
| Рисунок 7 – Вид упрочняемых деталей на предприятии «ДЗПМ» |
ООО "Завод "Синергия" (г. Пермь) https://www.sinergia.ru/
ООО «Завод «Синергия» (г. Пермь) – это полнопрофильное предприятие по разработке и изготовлению сложной машиностроительной продукции – плунжерных насосов высокого давления с широким спектром технических характеристик (подача от 0,1 л/сек до 60 л/сек и давлением до 125 МПа) и насосных установок различного назначения с дизельным и электрическим приводом на их базе. Технологии ХТО на данном предприятии используются давно, однако только в 2016 году принято решение о переходе с устаревшей технологии упрочнения газовым азотированием на современное ионно-вакуумное азотирование. Внедрение установки ионной ХТО ИОН-75И позволило повысить производительность, снизить трудоемкость и себестоимость ХТО за счет краткого сокращения потребления электроэнергии и газов. При этом, процессы ионно-вакуумного азотирования экологически безвредны, безотходны и обеспечивают чистовую и размерную точность.
 |
| Рисунок 8 – Вид установки ионно-вакуумного азотирования ИОН-75И на ООО «Завод «Синергия» |
 |
 |
 |
 |
| Рисунок 9 – Вид упрочняемых деталей на ООО «Завод «Синергия» на ООО «Завод «ПРОФТЕРМО» |
ООО "Завод "ПРОФТЕРМО" (г. Набережные Челны)http://proftermo.ru/uslugi/karbonitirovanie/
ООО "Завод "ПРОФТЕРМО" (г. Набережные Челны) оказывает услуги по термической обработке (ТО) деталей и заготовок для ведущих предприятий, выпускающих нефтегазовое и сельскохозяйственное оборудование, детали машиностроения и станкостроения и других отраслей. Современное предприятие, оказывающее услуги ТО деталей, невозможно представить без оборудование для ионной химико-термической обработки. В связи с этим, в 2016 году руководством предприятия «Завод «ПРОФТЕРМО» принято решение о покупке оборудования для ионной ХТО. В настоящее время ООО "Завод "ПРОФТЕРМО" зарекомендовало себя как надежный поставщик качественных услуг по термической обработке деталей различных областей промышленности.
 |
| Рисунок 10 – Вид установки ионно-вакуумного азотирования ИОН-100И на ООО «Завод «ПРОФТЕРМО» |
Использование технологий ионной химико-термической обработки позволило данным предприятиям занять лидирующие позиции в машиностроении и станкостроении.
Прогрессивная технология ионной химико-термической обработки отвечает современным требованиям высокотехнологичных процессов, обеспечивает высокое качество и надежность упрочняемой продукции, позволяет снизить трудовые и материальные затраты производственного цикла.
В настоящее время компанией ООО «Ионные технологии» ведутся более 10 НИОКР по внедрению технологий ионной химико-термической обработки с предприятиями различных отраслей, в том числе, машиностроения и станкостроения.
Примеры выполненных работ и результаты НИОКР по теме:
"Упрочнение деталей и узлов механизмов, штампового и режущего инструмента, специзделий"
Высокоскоростной ротор, применямый в турбостроении, подвергается интенсивному коррозионному и эрозионному газовому изнашиванию, для повышения срока службы применяется ионная химико-термическая обработка, в частности ионное азотирование. Вакуумное азотирование в тлеющем разряде приводит к комплексному улучшению характеристик рабочей поверхности изделия. Первые исследовательские работы по упрочнению ротора инженеры ООО «Ионные Технологии» выполнили ещё в 2015 году для казанского ЗАО "НИИ Турбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа". Детали изготовлены из стали 20Х13 / AISI 420, 1.4028. читать дальше >>
 |
| ООО "Ионные Технологии" | руководитель НИОКР, главный тех.эксперт | В.В. Богданов bogdan.ion@mail.ru |
| ООО "Ионные технологии" | директор | А.В. Оборин oborin@procion.ru |
| ООО "Ионные технологии" | инженеры исследователи | Д.М. Кинзибаев И.С. Соколова Е.С. Уткин lab@procion.ru |
Большинство современных механизмов и машин включают в себя зубчатые зацепления, посредством которых осуществляется передача крутящего момента. Зубчатые передачи служат для преобразования или передачи механической энергии. В связи с этим, предъявляются особые требования к надежности и качеству деталей, узлов, агрегатов кинематических систем. Для обеспечения высоких эксплуатационных свойств зубчатые зацепления подвергают различным методам термической (закалка, ТВЧ и др.) и химико-термической обработки (азотирование, цементация, нитроцементация, хромирование и др.). По сравнению с цементованной, азотированная сталь отличается более высокой поверхностной твердостью, большей износостойкостью, более высоким пределом выносливости, жаропрочностью, коррозионной стойкостью в различных средах. читать дальше >>
Азотирование различных типов конических колес с круговым профилем зуба, цилиндрических косозубых шестерён, колёс для шевронных и прямозубых зацеплений. За период с 2014 года проведены многочисленные работы по упрочнению широкой номенклатуры зубчатых передач из сталей 40Х, 40ХН, 18ХГТ, 40ХН2МА, 38ХН3МФА, 38Х2МЮА. Оптимизированная технология с увеличением азотированных слоев обеспечивает стабильность получаемых результатов, сводит деформации деталей к минимуму (изменение размеров в допусках конструкторской документации), что позволяет заменить цементацию на большинстве тяжелонагруженных зубчатых передач. Современные методы ионного азотирования повышают поверхностную твердость деталей в 3-5 раз, за счет образования качественного нитридного и диффузионного слоя. читать дальше >>
К различным деталям машиностроения типа «Втулка», «Палец», «Шайба дистанционная», «Прокладка», «Шайба полуоси», «Фиксатор тяги», «Пластина» предъявляются высокие параметры твердости и износостойкости. Для соответствия этим требованиям поверхность деталей упрочняют методами химико-термической обработки (ХТО). читать дальше >>
Упрочнение гильз цилиндров для дизельных двигателей проводят с целью улучшения их триботехнических свойств и продления ресурса. Наиболее перспективной является технологий ионной ХТО. Инженеры нашего предприятия разработали перспективную технологию по бездеформационному упрочнению тонкостенных гильз цилиндров дизельных двигателей. Обрабатываемые детали были изготовлены из стали 38Х2МЮА / 1.8509. Масса одной детали 12 кг. читать дальше >>
Компанией ООО «Ионные технологии» отработана технология ионно-вакуумного азотирования деталей «Коленчатый вал». Работы проводились совместно с предприятиями ПАО «Звезда» (г. Санкт-Петербург), ООО «Специальная строительная техника» (г. Пермь), ООО «Краснодарский машиностроительный завод» (г. Краснодар); ООО «Завод «Синергия» (г. Пермь) и другими предприятиями машиностроительной отрасли. читать дальше >>
Вакуумный отпуск позволяет сохранить поверхностную структуру металла в исходном состоянии без окисных плёнок, что незаменимо для деталей выполненных в окончательные размеры согласно требований конструкторской документации. В 2018 году на оборудовании ООО «Ионные Технологии» проводили работы по отпуску деталей из технического титана ВТ1-0 (3.7034) для предприятия "ОЭЗ Теплоагрегат" г. Глазов. Процесс проводился с целью приведения структуры в равновесное состояние и для снятия сварочных напряжений. В настоящее время вакуумная термообработка является основой передовых технологий термической обработки металлов и сплавов. В процессе термообработки в защитной атмосфере поверхность деталей не окисляется. Для этого могут использоваться чистые инертные газы. Нагрев в плазме инертного газа эффективнее, чем конвекционный нагрев и нагрев инфракрасным излучением, поскольку детали прогреваются по всей поверхности равномерно и таким образом деформации минимальны. читать дальше >>
К твердости и износостойкости рабочих поверхностей матриц и пуансонов для глубокой вытяжки листового материала предъявляют высокие эксплуатационные требования. Для этого поверхность деталей упрочняют методами химико-термической обработки. На оборудовании ООО «Ионные Технологии» проводились работы по азотированию матриц и пуансонов для ижевского ООО "ИжСпецМаш". читать дальше >>
Создание современных технологий поверхностного упрочнения на промышленных предприятиях, является одной из главных задач модернизации машиностроительной отрасли. Инженерами нашей фирмы проведены исследования и разработана приоритетная технология ионного азотирования крупногабаритных зубчатых передач: различных колёс, валов, специзделий. читать дальше >>
Поверхностному упрочнению подвергаются сборные садки деталей различных размеров и конфигураций. Наиболее эффективное упрочнение происходит при применении ионно-вакуумной (плазменной) технологии химико-термической обработки. Разработанные приоритетные технологии позволяют получать требуемые слои для разных типов деталей за один технологический режим. читать дальше >>
Инженерами нашей компании внедрена технология и оборудование для азотирования различных деталей гидротехники (валы, блоки цилиндров, поршни-шатуны) на предприятиях «Шахтинский завод гидроприводы» и «Завод Омскгидропривод». Оба предприятия являются признанными лидерами отрасли и производят широкий ассортимент высокоточной техники. читать дальше >>
Азотирование зубчатых колес редукторов 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. На оборудовании ООО «Ионные Технологии» проводились работы по азотированию зубчатых колес редукторов для екатеринбургского ОАО "Уралмаш". читать дальше >>