Упрочнение поверхности деталей запорной арматуры производят в целях улучшения их эксплуатационных свойств и продления ресурса. Из всех современных методов упрочнения наиболее эффективной является технология ионно-плазменного(вакуумного) азотирования.
Технология азотирования в импульсной плазме позволяет повысить прочность, износо- задиростойкость, а также улучшить антифрикционные, триботехнические и антикоррозионные свойства рабочей поверхности деталей и одновременно обеспечить существенное снижение затрат и времени упрочнения.
Предприятием ООО «Ионные технологии» проведены исследования и разработана приоритетная технология ионного азотирования деталей запорной арматуры.
На рисунке 1 представлены детали «Седло» и «Цилиндрическая пробка» применяемые в оборудовании высокого давления (105 МПа) нефтегазовой отрасли.
 |
| Рисунок 1. Вид упрочняемых деталей «Седло» и «Цилиндрическая пробка» |
Инженеры нашей компании проводили работы по упрочнению поворотных затворов и седел для ООО "Экомаш+Урал" (Россия, Екатеринбург). Обрабатываемые детали были изготовлены из стали 38Х2МЮА / 1.8509.
В результате упрочнения, на деталях сформировался диффузионный поверхностный слой, твердость которого в 2-3 раза выше твердости основы. Обработанная поверхность обладает высокими антифрикционными свойствами и высокой износостойкостью.
Таблица 1. Характеристики азотированного слоя на стали 38Х2МЮА
| 38Х2МЮА | |
| Поверхностная твердость HV 5, кгс/мм2 | 1120 - 1200 |
| Поверхностная микротвердость HV 0.1, кгс/мм2 | 1145 - 1200 |
| Глубина слоя по микроструктуре hm, мм | 0,27 - 0,28 |
| Глубина слоя по микротвердости hс, мм | 0,3 |
| Толщина нитридной зоны, мкм | 10-12 |
| Хрупкость по шкале ВИАМ | I балл, не хрупкий |
 |
| Рисунок 2. Микроструктура азотированного слоя на стали 38Х2МЮА |
 |
| Рисунок 3. График распределения микротвердости по глубине азотированного слоя на стали 38Х2МЮА |
Затвор поворотный и седло из стали 38Х2МЮА (1.8509) с ионным азотированием поверхности обеспечивают наилучшую герметичность в уплотнении металл по металлу. Комплект из затвора и двух сёдел используется в качестве запорного устройства в составе задвижки 3Ш-80Х105/АЗП для комплекта устьевого оборудования на давление 105 МПа.
Твёрдость поверхности HV с нагрузкой 5 кг: 1120-1200. Твёрдость кристаллов кварца недостаточна для разрушения азотированного слоя, таким образом, песок, попадающий в уплотнение седло-затвор, перемалывается в пыль и не оставляет следов на упрочнённой поверхности.
Опытная партия затворов в количестве 24 комплекта прошла комплексные испытания в течение 2015 года, по итогам которых принято решение о дальнейшем использовании технологии упрочнения для данной продукции. Производитель оборудования - промышленная группа "Экомаш+Урал" (Россия, Екатеринбург).
Технология ионного азотирования является бездеформационной обработкой, исключающей вредные и затратные операции гальваники, трудоёмкие шлифовочные и доводочные операции.
На сегодняшний день ионно-вакуумное азотирование является передовой технологией поверхностного упрочнения деталей, превышающей по своим техническим характеристикам другие типы покрытий, в том числе, хромирование.
Многолетний опыт, компетенции и приоритетные конструкторско-технологические решения позволили нам занять лидирующие позиции в разработке многих проектов «под ключ» в России и за рубежом.
Почитать подробнее о наших возможностях
предыдущая работа
-
ЗАКАЗАТЬ АЗОТИРОВАНИЕ
* Узнать можно ли упрочнить вашу деталь?