БЕЗВОДОРОДНОЕ АЗОТИРОВАНИЕ В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ТЕРМООБРАБОТКА: ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ»

Автоматизированная колпаковая установка периодического действия с «горячей стенкой» — БАТР-1-5.10/6-ИГС-НИТТИН — предназначена для безводородного азотирования стальных деталей в тлеющем разряде на глубину не более 1 мм. Она позволяет упростить формирование садки и технологию, особенно деталей с ребрами, узкими глубокими пазами, отверстиями небольшого диаметра и другими локальными выступами или впадинами.

Автоматизированная колпаковая установка, именуемая в дальнейшем Установка, применяется для азотирования деталей из нержавеющих, жаропрочных, конструкционных легированных сталей в тлеющем разряде, где источником энергии являются возбужденные до колебательных уровней молекулы азота и быстрые атомы азота, а также ионы азота. При очистке поверхностей деталей от загрязнений может использоваться водород или водородосодержащие смеси до начала процесса азотирования. Установка обеспечивает получение азотированного слоя на деталях с максимальной глубиной слоя не более 1000 мкм (1 мм).

Основное отличие Установки от аналогов и прототипов заключается в отсутствии водорода в процессе азотирования стальных деталей. Это исключает их водородное охрупчивание. Кроме того, азотирование в циклически коммутируемом тлеющем разряде позволяет азотировать детали, которые имеют глубокие отверстия диаметром менее 8 мм, и другие локальные впадины. При этом подавляется зажигание локальных дуговых разрядов, приводящих к местному перегреву таких участков поверхности, с их отпуском (потерей твердости). Еще одним преимуществом является упрощение требований к формированию садки. Детали загружаются на специальную оснастку и доступны со всех сторон — их можно укладывать и снимать вручную или с помощью манипулятора.

Преимущества БАТР-процесса азотирования перед классическим газовым (печным) азотированием:

  • сокращение длительности процесса в 5–10 раз;
  • уменьшение потребления чистого азота в 50–100 раз;
  • воспроизводимость фазового состава и структуры азотированного слоя от процесса к процессу;
  • азотирование высоколегированных (нержавеющих) и низколегированных сталей, а также других материалов в соответствии с параметрами Установки;
  • возможность избирательного азотирования путем простого экранирования поверхности деталей;
  • экологичность.

Азотированный слой придает следующие свойства обрабатываемым деталям:

  • высокую поверхностную твердость и износостойкость в сочетании с пониженным износом;
  • повышенную коррозионную стойкость нержавеющих сталей;
  • отсутствие деформаций по сравнению с другими процессами химико-термической обработки, что позволяет выполнять азотирование по БАТР-процессу в ряду финишных технологических операций;
  • исключается водородное охрупчивание азотированного слоя.

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

 

Буквенно-цифровая маркировка

Установки БАТР1–5.10/6ИГС-НИТТИН:

БАТР® — зарегистрированная торговая марка российских установок безводородного азотирования в тлеющем разряде с циклически коммутирующим разрядом;

Б — рабочая газовая среда, не содержащая водород во время азотирования;

А — азотирование — реализуемый технологический процесс;

ТР — тлеющий разряд — способ генерации азотирующей среды;

1 — количество технологических колпаков — одна штука;

5 — диаметр рабочего пространства, дм (500 мм);

10 — высота рабочего пространства, дм (1000 мм);

6 — максимальная температура нагрева горячей стенки и садки, °С, условно уменьшенная в 100 раз (600 °С);

ИГС — исполнение с «горячей стенкой»;

НИТТИН® — зарегистрированная торговая марка производителя российского электротермического оборудования и установок азотирования

Технические характеристики УСТАНОВКИ БАТР1–5.10/6ИГС-НИТТИН

 

Колпаковая Установка с «горячей стенкой» и циклически коммутируемым тлеющим разрядом характеризуется следующими преимуществами по сравнению с установкой ионного азотирования с «холодной стенкой»:

  • равномерный прогрев детали по всему объему, а не только поверхности, что исключает риск перегрева;
  • снижение напряжения, подаваемого от источника питания генератора плазмы, в результате того, что отсутствует необходимость нагрева садки плазмой тлеющего разряда. Это существенно уменьшает вероятность образования дуговых разрядов;
  • снижение мощности источника питания генератора плазмы, расходуемой на поддержание температуры садки, так как она уже предварительно нагрета горячими стенками колпака;
  • сокращение времени разогрева садки колпаком в несколько раз;
  • возможность работы в режиме постоянного и импульсного тока;
  • защита от зажигания дуговых разрядов;
  • гибкий подбор мощности, в соответствии с потребностями заказчика.

Установка безводородного азотирования в тлеющем разряде представляет собой герметичный сосуд, который снаружи оснащен нагревательным модулем. Это позволяет отделить процесс нагрева заготовки от генерации плазмы. В этом случае плазма используется не для нагрева деталей, а только для очистки поверхности и генерации технологической среды.

Вакуумная камера представляет собой сосуд колпакового типа, который состоит из подвижного колпака и неподвижного пода.

Откачной вакуумный пост Установки предназначен для создания вакуума в камере. Он состоит из агрегата вакуумного двухроторного, форвакуумного насосов и клапанов, разряжение до 6,65 Па (5·10–2 мм рт. ст.).

Кожух с футеровкой горячей зоны (обогрев колпака) — это стальной наружный кожух горячей зоны. Для теплоизоляции применяются современные облегченные теплоизоляционные материалы, благодаря чему температура на наружной поверхности колпака — не более +40 °С.

Наружные нагреватели вакуумной камеры служат для нагрева корпуса вакуумной камеры перед началом процесса азотирования.

Газовая система обеспечивает приготовление, контролируемое смешивание и впуск рабочих газов требуемых потоков в рабочее пространство вакуумной камеры. Газовая система состоит из редукторов давления, устройства коммутации газов, датчиков давления.

Блок питания генератора плазмы является блоком питания импульсного тока. Он служит для создания тлеющего разряда в среде азота, аргона, водорода или их смеси при пониженном давлении. Характеристики блока питания: мощность — 25 кВт, напряжение — до 1000 В, ток — до 45 А.

Замкнутая система водяного охлаждения с чиллером торговой марки «НИТТИН» модели УВо‑20. Система предназначена для подачи охлаждающей воды на все элементы Установки, которые имеют температуру выше +45 °С. Система водяного охлаждения подключается к чиллеру через арматуру, соединяющую элементы Установки в единую замкнутую систему водяного охлаждения. Она предельно компактна, имеет минимальную массу и выполнена из самых современных материалов.

Несущая монтажная рама. Установка представляет собой единую конструкцию. Все системы и узлы Установки устанавливаются на несущую монтажную раму, что обеспечивает максимальную компактность Установки при минимальных габаритах. Из всех внешних коммуникаций требуется только подключение к внешнему сетевому электропитанию, заземлению, вытяжной вентиляции и источникам технологических газов.

Механизм подъема колпака при загрузке и выгрузке садки обеспечивает подъем и опускание колпака.

Система ускоренного охлаждения вакуумной камеры предназначена для ускоренного охлаждения садки после проведения процесса азотирования.

Система автоматического управления и электропитания. Работа Установки осуществляется по программе с помощью системы автоматического управления, выполненной на базе микропроцессорных устройств. Режим технологического процесса задается и автоматически поддерживается контроллером.


НИТТИН

Росія, 308013, Бєлгород, вул. Макаренко, 27

www.nittin.ru

nittin.ru@gmail.com

+7 4722 777844

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.