
Процесс начинается с тщательного выбора базового сплава. Стальные оценки, которые содержат легирующие элементы, такие как хром, молибден и ванадий, используются для нитрирования. Эти элементы усиливают способность материала сформировать твердый, прочный нитричный слой при подверженности процессу атлера. Выбранный сплав также должен иметь соответствующее содержание углерода и механические свойства, чтобы противостоять напряжениям ковки и последующего нитрирования без ущерба для ее целостности.
Нагрев стали до соответствующей температуры имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы материал стал достаточно податливым для формирования, предотвращая чрезмерный рост зерна или нежелательные изменения в микроструктуре. Стальные батончики с кованым сплавным сплавом нагреваются в электрической или газовой печи, достигая температуры от 1100 ° F до 1200 ° F (от 593 ° C до 649 ° C). Процесс нагрева тщательно контролируется, чтобы избежать перегрева, что может привести к окислению или чрезмерному образованию карбидов, оба из которых негативно влияют на производительность стали.
Как только материал достигает надлежащей температуры, он переносится в ковюку или молоток. Процесс ковки включает в себя применение контролируемой силы для формирования стали в желаемые размеры. Эта стадия имеет решающее значение для выравнивания зерновой структуры стали и улучшения ее механических свойств. Сталь прижимается или забивается в квадратную форму, гарантируя, что в материале нет трещин или дефектов. Процесс ковки также уточняет внутреннюю структуру, способствуя однородности и улучшая прочность и пластичность стали.
После процесса ковки стальные стержни подвергаются контролируемому процессу охлаждения, что необходимо для установки механических свойств материала. Охлаждение может быть сделано с помощью воздушного охлаждения или гашения нефти, в зависимости от сорта стали и желаемых конечных свойств. Утащивание ускорения процесса охлаждения для увеличения твердости, но скорость охлаждения необходимо управлять для предотвращения теплового шока, что может вызвать растрескивание или деформацию. Цель состоит в том, чтобы достичь тонкой микроструктуры с оптимальной твердостью и прочностью для последующего нитрирования.
На стадии ниотровки кованые стальные стержни подвергаются воздействию богатой азотом среды, образуя жесткую, устойчивую к износу нипорированную поверхность. Процесс может быть выполнен с использованием либо газового нитрического (газового газа аммиака), либо амитизма плазмы, которые включают в себя воздействие материала на азот при температурах между 900 ° F и 1000 ° F (482 ° C и 538 ° C). Во время этого процесса атомы азота диффундируют в стальную поверхность, создавая закаленный слой, называемый «белый слой». Этот нитрированный слой значительно усиливает поверхностную твердость, устойчивость к износу и усталостную прочность. Глубина нитричного слоя может быть точно контролируется, в зависимости от требований конечного применения.
После завершения процесса нитрирования стальные стержни проходят строгие процедуры контроля качества. Эти проверки обычно включают тестирование твердости, что гарантирует, что нитричная поверхность достигла желаемого уровня твердости. Целостность поверхности также проверяется на обнаружение любых потенциальных дефектов, таких как трещины, ямы или несоответствия в нитрическом слое. Неразрушительные методы тестирования, такие как измерение шероховатости поверхности или микроструктурный анализ, также могут быть использованы для оценки однородности и качества нитричной поверхности.