A folyamat az alapötvözet gondos kiválasztásával kezdődik. Az ötvözet elemeket, például a króm, a molibdén és a vanádiumot tartalmazó acél osztályokat használják nitridáláshoz. Ezek az elemek javítják az anyag azon képességét, hogy kemény, tartós nitride réteget képezzenek, ha nitriding folyamatnak vannak kitéve. A kiválasztott ötvözetnek megfelelő széntartalmú és mechanikai tulajdonságokkal kell rendelkeznie ahhoz, hogy ellenálljon a kovácsolás és az azt követő nitridek feszültségének, anélkül, hogy veszélyeztetné annak integritását.
Az acél megfelelő hőmérsékletre történő melegítése elengedhetetlen annak biztosítása érdekében, hogy az anyag eléggé formázhatóvá váljon a kovácsoláshoz, miközben megakadályozza a túlzott gabona növekedését vagy a mikroszerkezet nemkívánatos változásait. Kovácsolt nitrid -ötvözött négyzet alakú acélrudak elektromos vagy gázkemencében melegítik, elérve a hőmérsékletet 1100 ° F és 1200 ° F között, 593 ° C - 649 ° C). A fűtési folyamatot gondosan szabályozzák a túlmelegedés elkerülése érdekében, ami oxidációhoz vagy túlzott karbidképződéshez vezethet, amelyek mindegyike negatívan befolyásolja az acél teljesítményét.
Amint az anyag eléri a megfelelő hőmérsékletet, átkerül a kovácsoláshoz vagy a kalapácshoz. A kovácsolási folyamat magában foglalja az acél kialakításának ellenőrzött erő alkalmazását a kívánt dimenziókba. Ez a szakasz kritikus fontosságú az acél gabonaszerkezetének igazításához és annak mechanikai tulajdonságainak javításához. Az acélt négyzet alakú rudakba nyomják vagy kalapálják, biztosítva, hogy az anyagban ne legyenek repedések vagy hibák. A kovácsolási folyamat finomítja a belső szerkezetet, elősegíti az egységességet, és javítja az acél erősségét és rugalmasságát.
A kovácsolási folyamat után az acélrudakat szabályozott hűtési folyamatnak vetik alá, amely elengedhetetlen az anyag mechanikai tulajdonságainak meghatározásához. A hűtés léghűtéssel vagy olaj -oltással végezhető, az acél minőségétől és a kívánt végső tulajdonságoktól függően. Az oltás felgyorsítja a hűtési folyamatot a keménység növelése érdekében, de a hűtési sebességet szabályozni kell a hő sokkának megakadályozása érdekében, ami repedést vagy eltorzítást okozhat. A cél az, hogy finom mikroszerkezetet érjen el optimális keménységgel és erővel a későbbi nitridáláshoz.
A nitriding szakaszban a kovácsolt acélrudak nitrogénben gazdag környezetnek vannak kitéve, hogy kemény, kopásálló nitrid felületet képezzenek. A folyamat elvégezhető gáz nitride (ammónia -gáz) vagy plazma nitride felhasználásával, amelyek mindegyike magában foglalja az anyag nitrogénnek való kitettségét 900 ° F és 1000 ° F (482 ° C) és 538 ° C közötti hőmérsékleten. E folyamat során a nitrogénatomok diffundálnak az acélfelületbe, és létrehozzák a „fehér rétegnek” nevezett edzett réteget. Ez a nitride réteg jelentősen javítja a felületi keménységet, a kopásállóságot és a fáradtság szilárdságát. A nitride réteg mélységét pontosan szabályozhatjuk, a végső alkalmazás követelményeitől függően.
Miután a nitriding folyamat befejeződött, az acélrudak szigorú minőség -ellenőrzési eljárásokon mennek keresztül. Ezek az ellenőrzések általában magukban foglalják a keménységi tesztelést, amely biztosítja, hogy a nitrid felület elérje a kívánt keménységi szintet. A felületi integritást szintén ellenőrzik, hogy észleljék a lehetséges hibákat, például repedéseket, gödröket vagy következetlenségeket a nitride rétegben. A roncsolás nélküli tesztelési módszereket, például a felületi érdesség mérését vagy a mikroszerkezeti elemzést is alkalmazhatjuk a nitride felület egységességének és minőségének felmérésére.
