Na czym polega azotowanie jonowe stali?

Stal to surowiec, z którego powstają duże konstrukcje, ale też części montowane w maszynach. Jej parametry muszą być dopasowane do tego, gdzie będzie ona wykorzystywana. Dlatego też często poddaje się ją specjalnym zabiegom, które pozwalają zmienić niektóre z jej właściwości. Jednym z nich jest azotowanie jonowe stali. Jak przeprowadza się ten proces? Jak zmienia on właściwości stali? Wyjaśniamy.

Jak wygląda proces azotowania jonowego stali?

Azotowanie jonowe stali jest jednym z rodzajów jej obróbki cieplno-chemicznej. Składa się ona z trzech zasadniczych procesów.

Pierwszym procesem, jaki zachodzi podczas azotowania jonowego, jest dysocjacja amoniaku. Polega ona na podgrzaniu gazu do temperatury 500°C. Na skutek tego zabiegu zaczynają wydzielać się aktywne atomy azotu. Kolejnym etapem jest absorpcja. Wtedy cząsteczki azotu powstałego w wyniku dysocjacji przenikają w strukturę stali. Żelazo reaguje z azotem, czego efektem jest powstanie azotku. Proces azotowania jonowego kończy dyfuzja, czyli przemieszczanie się atomów wewnątrz obrabianego przedmiotu z metalu.

Nie każdy rodzaj stali może być poddany azotowaniu jonowemu. Musi być to taka jej odmiana, która zawiera dodatek pierwiastka wanadu, molibdenu oraz chromu.

Proces azotowania jonowego stali trwa nawet do 100 godzin. Po tym czasie na jej powierzchni pojawia się niezwykle cienka warstwa azotków, która ma grubość nie większą niż 0,6 mm. Ma ona jednak ogromny wpływ na wiele parametrów stali – mówi ekspert z firmy ELANA PET.

Jakie są efekty azotowania jonowego stali?

Pod wpływem azotowania jonowego stali znacznie zmieniają się właściwości wykonanych z niej elementów. Poddanie stali tej obróbce niesie za sobą wiele korzyści.

Jednym z najbardziej docenianych efektów azotowania jonowego jest poprawa parametrów stali dotyczących wytrzymałości mechanicznej. Staje się ona odporna na ścieranie, jest zabezpieczona przed korozją oraz zatarciem. Oprócz tego zwiększa się jej wytrzymałość zmęczeniowa. Właśnie dlatego obróbka ta jest tak ważna w przypadku części ze stali, które są używane do konstruowania różnego rodzaju maszyn.

Azotowaniu jonowemu poddaje się cylindry oraz ślimaki wtryskarek, tłoczyska, koła zębate. W ten sposób są przygotowywane do pracy także narzędzia wykorzystywane w przemyśle hutniczym – walce, przebijaki, głowice łączników walcarek. Obróbka ta jest również stosowana w przypadku elementów używanych w motoryzacji. Z tej metody korzysta się także, opracowując tuleje cylindrowe czy wały korbowe.

Stal przed obróbką musi być właściwie przygotowana – pozbawiona farby, rdzy oraz powłok galwanicznych.