Ионно-плазменное азотирование для повышения износостойкости промышленного оборудования
Сущность проблемы. Повышение коррозионной, термо- и износостойкости, прочности и усталостной выносливости конструкционных материалов обеспечивается различными способами. Среди них широко распространено азотирование - специальная химико-термическая обработка поверхностей с целью придания им свойств, необходимых по условиям эксплуатации. Однако традиционные методы азотирования (газовое, каталитическое газовое, электролитное, нитроцементация) недостаточно энергоэффективны и имеют существенные недостатки.
Решение. Разработана и многократно апробирована инновационная высокоэффективная технология и технологические комплексы для повышения износостойкости промышленного оборудования. Предлагаемая технология основана на применении ионно-плазменного азотирования. В этом случае функциональные поверхности конструкционных материалов насыщаются азотом в азотосодержащей плазме при температурах от 400 до 1000 0С, в которой возбуждается тлеющий электрический разряд. В результате, в зависимости от характеристик процесса (плотность тока, расход азота, глубина вакуума, добавки технологических газов) обеспечиваются заданные свойства поверхностей. По сравнению с газовым азотированием время обработки – меньше в 2-5 раз, расход рабочих газов – меньше в 20-100 раз, расход электроэнергии – меньше в 1,5-3 раза. По сравнению с закалкой износостойкость – выше в 2-8 раз.
Эффективность: |
|
Области применения:
- электро- и теплоэнергетика;
- транспорт нефти и нефтепродуктов;
- химическая и пищевая промышленность;
- промышленные предприятия.
Формы сотрудничества: |
|
Исходная микроструктура образца стали 20Х1, поле обзора 200 мкм
Исходная микроструктура образца стали 20Х1, поле обзора 40 мкм
Микроструктура образца стали 20Х13 после азотирования, поле обзора 40 мкм. Азотированный слой с Cr-N включениями.
Микроструктура образца стали 20Х13 после азотирования, поле обзора 50 мкм. Распределение N по глубине.
Микроструктура поперечного сечения стали 20Х13 после ионно-плазменной модификации (азотирование + покрытие), поле обзора 19,6 мкм.
Микроструктура поперечного сечения стали 20Х13 после ионно-плазменной модификации (азотирование + покрытие), поле обзора 13 мкм. Распределение N+Ti по глубине.