Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Felület kezelés, felület nemesítés. A felület kezelés célja A felület közeli anyagrész összetételének megváltoztatása A felület keménységének megváltoztatása.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Felület kezelés, felület nemesítés. A felület kezelés célja A felület közeli anyagrész összetételének megváltoztatása A felület keménységének megváltoztatása."— Előadás másolata:

1 Felület kezelés, felület nemesítés

2 A felület kezelés célja A felület közeli anyagrész összetételének megváltoztatása A felület keménységének megváltoztatása Kopásállóság növelése

3

4 Lehetséges módszerek Felületi hőkezelések –Felületi edzések –Összetételt változtató felületi hőkezelések A felület kezelése nagy energiájú forrásokkal (lézer, elektronsugár, ív stb.) –Átolvasztás –Ötvözés –edzés Bevonatok létrehozása

5 Felületi hőkezelések Az elvárás a kemény kopásálló felület (kéreg) és szívós mag Így megkülönböztetünk:  összetételt nem változtató felületi edzéseket  összetételt változtató kérgesítő eljárásokat

6 A felületi hőkezelések áttekintése az edzhetőség feltételei alapján A felületi edzések alapelve az, hogy az edzéshez szükséges 3 feltétel közül mindhárom, csak a kéregben teljesül  1. ausztenitesítés ( hevítés T  A c3 )  2. hűtés v kf -nél nagyobb sebességgel  3. C  0,2 %

7 Az acél összetételét nem változtató felületi hőkezelések, Felületi edzések A felületet meghatározott mélységig T  A c3 hőmérsékletre hevítik, és onnan a v kf -nél gyorsabban hűtik. A kéregvastagságnak megfelelő mélységű hevítéshez rendkívül nagy hevítési sebességet ( C  /sec) kell elérni Ez csak nagy felületi teljesítménnyel lehetséges ( W/ cm 2 ). Eközben a mag hőmérséklete és szövetszerkezete nem változik.

8 Összetételt változtató un. termokémiai kezelések

9 Termokémiai kezelések 1 Cél: a felületen meghatározott mélységig valamilyen fémes vagy nemfémes elem koncentrációját megnövelni és így a kéreg tulajdonságát a kívánt módon megváltoztatni. Az eljárások célja lehet mechanikai-, hő- és vegyi hatásokkal szembeni ellenállás növelése. A legtöbb esetben a cél a felület kopásállóságának és a munkadarab kifáradással szembeni ellenállásának növelése a kemény kéreg és szívós mag biztosításával.

10 Nitridálás, karbonitridálás A nitridálás célja az acél felületébe nitrogén bejuttatása, amely a felületen kemény kopásálló, korrózióálló, a kifáradással szemben ellenálló kérget hoz létre anélkül, hogy azt edzeni kellene. A darabot a kezelés megkezdése előtt a legtöbb esetben nemesítik A karbonitridálás esetében a nitrogénnel egyidejűleg karbon is diffundál a felületbe, aminek hatására a nitrideken kívül kemény karbonitridek is keletkeznek.

11 Nitridálás, karbonitridálás A nitridáló közeg általában ammónia, és mivel a nitrogén a ferritben jobban oldódik a kezelés hőmérséklete C . A kemencetérbe bevezetett ammónia az acél felületén alkotóira bomlik. A kezelési idő óra A darabot nitridálás előtt nemesítik

12 Nitridálás, karbonitridálás Gáznitridálásra nitridképző ötvözőkkel ötvözött acélokat használunk. Ilyen ötvözők a Cr, az Al a Mo és a V Az elérhető felületi keménysége HRC.

13 Nitridált kéreg A nitridált kéreg vastagsága 0,2- 0,8 mm A kéreg szerkezete nem egységes. A felületen egy néhány mikron vastagságú vegyületi réteg "fehér kéreg" található. Ezt a vegyületi réteget vas és ötvöző nitridek alkotják. Alatta a befelé haladó nitrogén diffúziós frontnak megfelelően, élesen elválasztva a diffúziós zóna van

14 Nikotrált kéreg C 45 minőségű vezérműtengelyen

15

16 Ion nitridálás A kezelés hőmérséklete º

17 Ion nitridálás Alapelv: a ritkított gázokban fellépő kisülés A munkadarab katód Anód a kötött és földelt kamra 2000V, 250A, a gáz ammónia vagy nitrogén ammónia keverék Nyomás 0,6-13, bar Az ionizált gáz pozitív ionjai a katódtérben a ködfényplazma határrétegétől erősen felgyorsulnak és a felületbe ütköznek (hevítés) más részük Fe atomokat választanak le. A Fe atomok a ködfényplazmában kb 20% N-t vesznek fel

18 Ion nitridált kéreg

19 Az ionnitridálás alkalmazása

20 Nagyenergiájú forrásokkal végzett kezelések

21 Lézer és elektronsugár Jellemzők –Koncentrált energia bevitel –A felület meg is olvasztható, a felületre felvitt „ötvözők” beolvaszthatók –A kezelt térfogat nagyon kicsi –A kezelt anyagrész lehülése nagyon gyors, tehát finom szemcseszerkezet keletkezik –Acélok, öntöttvasak egyaránt kezelhetők

22 Lézer kezelések

23

24 Elektronsugaras kezelés (edzés, átolvasztás) Az elektronsugaras kezelés során a vakuumkamrában elhelyezett darab felületet tekercsekkel fókuszált elektronsugárral kezelik.

25 A forgácsoló szerszámanyagok fejlesztési irányai

26 A bevonatoknak az alábbi tulajdonságokkal kell rendelkezni Keménység, és annak nagy hőmérsékleten való megtartása Kémiai stabilitás, passzivitás a megmunkálandó anyaggal szemben Alacsony hővezetőképesség Erős kötés az alapanyaghoz a lepattogzás elkerülésére Kis porozitás

27

28

29

30 Kémiai gőzfázisú bevonatolás PVD

31 A kezelés hőmérséklete 150 – 550 C , így lehetővé válik a CVD eljárás hőmérsékletén kilágyuló anyagok, mint pl. a gyorsacélok bevonása. Leggyakrabban a TiN bevonatot készítenek, amelyet nitrogéndús környezetben titán elgőzölögtetésével hozzák létre. A Ti a nitrogénnel azonnal nitridet képez, amely a kis nyomáson (10 -2 Pa) azonnal kicsapódik a tárgyak felületén, aranysárga bevonatot képezve

32 Forrás: Dr. Markos Sándor BME

33

34

35 PVD eljárás. Alacsony hőmérséklet: leválasztás T = °C Kitűnő tapadás Egyenletes rétegvastagság Nitridált, carbonitridált és többrétegű bevonatok Nagy nyomásállósság Jellemző rétegvastagság 3 – 5 μm Elsődleges felhasználási kör: – Lemezalakító szerszámok – Forgácsoló szerszámok – Autóipar / űrhajózás – Gyógyászati eszközök – Dekorációs célú bevonatok

36 Kémiai gőzfázisú bevonatolás CVD Keményfémlapkák és kerámiák felületi kezelésére C  on

37 CVD A reakciótérbe hidrogénnel dúsított atmoszférába elgőzölögtetett titánkloridot (TiCl4) vezetünk. Metán hozzávezetésével 900 – 1100 C  -on vákuumban titánkarbid (TiC) és sósav (HCl) keletkezik. A TiC kicsapódik a kamrában elhelyezett tárgyakon, azok felületén 3-10  m vastag ellenálló réteget képez. Ezzel a módszerrel készíthető TiN, Al2O3, gyémánt réteg is, sőt készíthetünk többrétegű bevonatokat is.

38

39 A bevonatolási módszerek összehasonlítása


Letölteni ppt "Felület kezelés, felület nemesítés. A felület kezelés célja A felület közeli anyagrész összetételének megváltoztatása A felület keménységének megváltoztatása."

Hasonló előadás


Google Hirdetések