Почта : service@ronsteel.comТелефон : +8617773160488
Наша продукция соответствует стандартам GB, AISI, ASTM, DIN, EN, JIS для рулонов, листов и плит из нержавеющей стали.
Что такое поверхностное упрочнение?
Закалка поверхности — это специализированный метод термической обработки, используемый для повышения твердости поверхности металлических деталей, сохраняя при этом их пластичную и прочную внутреннюю часть. Вводя углерод или азот во внешний слой и быстро охлаждая или закаливая его, формируется износостойкая внешняя оболочка, сохраняя мягкое ядро, способное поглощать удары без разрушения. Применяемая в основном для деталей из низкоуглеродистой стали и железа, закалка поверхности обеспечивает идеальный баланс прочности и твердости, гарантируя долговечность в отраслях, где прочные компоненты имеют решающее значение для долговременной работы.
Какие существуют методы упрочнения поверхности?
Различные методы, используемые для поверхностного упрочнения, имеют различные области применения, преимущества и недостатки, адаптированные к различным требованиям к материалам и эксплуатационным условиям:
l Цементация: Эта все более предпочитаемая технология обогащает стальные поверхности углеродом для повышения твердости, в первую очередь эффективная для низкоуглеродистых сталей. Процесс включает в себя нагрев при высоких температурах в среде, богатой углеродом, пока атомы углерода не диффундируют в поверхности, после чего следует закалка для обеспечения твердости. Науглероживание особенно выгодно для компонентов, выдерживающих большие нагрузки, таких как шестерни и подшипники.
l Азотирование: Азотирование вводит азот в стальные поверхности, что дает ряд преимуществ по сравнению с цементацией. Работа при более низких температурах снижает риски деформации и устраняет необходимость в последующей закалке. Идеально подходит для легированных сталей в аэрокосмической и автомобильной промышленности, азотирование дает твердые слои, устойчивые к износу и усталости, что делает его пригодным для высокоточных компонентов.
l Карбонитрирование: Гибридный процесс, включающий азот и углерод в стальные поверхности для создания глубокого износостойкого слоя, в основном используется для небольших компонентов, таких как крепежи или автомобильные детали. Нитроцементация обычно включает немного более низкие температуры по сравнению с цементацией и полезна для повышения долговечности стальных крепежей и небольших автомобильных деталей.
l Индукционная закалка и закалка пламенем: Эти методы включают быстрый нагрев поверхности металла посредством электромагнитной индукции или прямого пламени с последующей немедленной закалкой. Индукционная и пламенная закалка идеально подходят для выборочной обработки определенных областей компонентов без воздействия на их общий состав. Средне- и высокоуглеродистые стали, включая шестерни, валы и инструменты, часто выигрывают от этих методов, в результате чего получаются прочные поверхности, подходящие для различных промышленных применений.
Какие металлы подходят для поверхностной закалки?
Поверхностная закалка обычно подходит для определенных типов стали и железа, при этом различные металлы получают выгоду от этого процесса, поскольку улучшают механические свойства и эксплуатационную эффективность:
l Низкоуглеродистая сталь: Известная своей пластичностью и прочностью, низкоуглеродистая сталь является популярным выбором для поверхностной закалки. Низкое содержание углерода делает ее идеальной для цементации, где покрытия с высоким содержанием углерода повышают твердость поверхности, сохраняя при этом упругость сердцевины.
l Легированные стали: Легированные стали, с такими элементами, как хром, молибден и никель, подходят для применения в упрочнении поверхности. Эти элементы способствуют процессу азотирования, что приводит к образованию твердых нитридных слоев на поверхности, что полезно для компонентов, требующих высокой твердости поверхности и улучшенной усталостной прочности.
l Чугун:Определенные типы чугуна, особенно ковкие чугуны, могут выиграть от поверхностной закалки для повышения износостойкости и долговечности. Хотя этот процесс менее распространен для поверхностной закалки по сравнению с другими металлами, он может быть бесценным в промышленных условиях, где улучшенная прочность поверхности имеет решающее значение.
l Инструментальные стали: Инструментальные стали обычно выбирают для поверхностной закалки, особенно такими методами, как индукционная закалка. Такая обработка приводит к получению твердых, износостойких поверхностей, что продлевает срок службы инструментов, используемых при резке, формовке и формовке.
Каковы преимущества поверхностной закалки?
l Повышенная износостойкость: Поверхностная закалка значительно повышает износостойкость, что имеет решающее значение для деталей, подвергающихся трению и износу, продлевая срок их службы.
l Повышенная усталостная прочность: Закаленные поверхности демонстрируют улучшенную усталостную прочность благодаря возникающим в процессе сжимающим напряжениям, что имеет решающее значение для деталей, подвергающихся циклическим нагрузкам, поскольку снижает риск возникновения и распространения трещин.
l Сохранение пластичности сердечника: Несмотря на повышенную твердость поверхности, закаленные детали сохраняют пластичность сердцевины, что позволяет им выдерживать удары и толчки без разрушения, обеспечивая долговечность в различных условиях.
l Универсальность: Поверхностную закалку можно применять к различным металлам, таким как низкоуглеродистые и легированные стали, что делает ее пригодной для широкого спектра промышленных применений.
Каковы преимущества и недостатки поверхностной закалки?
Поверхностная закалка обеспечивает металлам повышенную износостойкость и усталостную прочность, что даёт различные преимущества, но также имеет и определённые ограничения.
l Риск искажения: Высокие температуры, возникающие при поверхностной закалке, создают риск деформации металлических деталей даже при точном контроле и мониторинге процесса, что особенно влияет на прецизионные компоненты.
l Увеличение сложности и стоимости: Поверхностная закалка требует тщательного контроля температуры, атмосферы и времени, что усложняет процесс и повышает его стоимость по сравнению со стандартной термической обработкой.
l Ограниченная глубина закаленного слоя: Естественное ограничение глубины закаленных слоев может не обеспечить адекватной защиты компонентов, подвергающихся высоким нагрузкам или сильному износу, что может повлиять на долговечность.