סטטוס היישום ומגמת הפיתוח של תהליך ניטרד של כדור הארץ הנדיר

מאז אמצע שנות השמונים, בייצור, חלק מההילוכים המטופלים בדרך כלל בתהליך קרבורזציה ומרווה של פלדת סגסוגת יש דרישות חוזק גבוהות יותר, כמו גם דרישות מהירות, הספק גבוהות ואמינות גבוהה. עם זאת, צורת הפלדה לאחר טיפול קרבורייזור והרופאה היא גדולה יחסית, ויש להוסיף שלבים עוקבים כגון טיפול בטחינת ציוד. לא קל להשיג טיפול בטחינת הילוכים להילוכים שאינם מעורבים. בנוסף, ההתפתחות המהירה של התעשייה האווירית בשנים האחרונות גם קידמה את היישום של טבעות דיוק גדולות וחלקים דקים. נכון לעכשיו, טיפול פני השטח של חלקי פלדה אלה מאמץ בעיקר את תהליך ההקרבה והרוצה, שיש לו גם את הבעיה של קושי בעיבוד והיצירה הסופיים, ובעיוות גדול לאחר מרווה. בהשוואה לחומר העבודה המסולסל, לחומר העבודה לאחר ניטרידינג יש פחות עיוות, שיכול לפתור טוב יותר את הבעיות הנ"ל.

כשני תהליכי הטיפול בחום הקשחת המשטח הנפוצים ביותר, לניטריד וקרבורייזר יש יתרונות משלהם. עמידות השחיקה של שכבת הניטריד טובה יותר מזו של השכבה המסולפת, והקשיות גבוהה יותר, אך מחזור התהליך ארוך יותר מזה של השכבה המסולפת. שכבת הניטרייד רדודה יותר מהשכבה המסועפת (0.3 ～ 0.5 מ"מ), ויכולת העומס והנפח חלשה יחסית. . מחקרים ניסיוניים הראו שטיפול עמוק בחנקות (> 0.55 מ"מ) יכול להחליף באופן חלקי את תהליך הקרבוריזציה, ויכול גם לשפר ביעילות את עמידות ההשפעה ויכולת הנשיאה של השכבה המסועפת.

מכיוון שיישומי אדמה נדירים הוחלו על טיפול בחום כימי, חוקרים בבית ומחוצה לה ערכו מחקרים רבים על תפקידם של אדמות נדירות בתהליך ניטריד, והשיגו תוצאות יוצאות דופן. כלומר, הוספת אדמות נדירות בתהליך ניטרידינג יכולה להגדיל ביעילות את קצב ההסתננות ואת קשיותה של שכבת ההסתננות. , הפיכת שכבת ההסתננות לעבה יותר ושיפור המבנה, ובכך בעל התפקיד הכפול של קטליזה ומיקרו -סגסוגת. הפיתוח של טכנולוגיית ניטרידינג נדירה בכדור הארץ תלוי במאפיינים שלה, כלומר, מבנה השכבה האלקטרונית הייחודית גורם לה לפעילות כימית חזקה.

לתוספת של יסודות אדמה נדירים לתהליך הניטריד יש יתרונות רבים: ראשית, היא יכולה להאיץ את הניטרייד; שנית, זה יכול להפחית ביעילות את טמפרטורת החנקה; שלישית, זה יכול להגדיל מאוד את חיי השירות של ציוד ואביזרי עבודה; רביעית, היא יכולה לשפר את עייפות הכיפוף של חלקים, חוזק העייפות במגע והתנגדות ללבוש וכו '. לכן, בהגדרת ניטרייד סיני, הכנסת אלמנטים נדירים לתהליך טיפול בחום כימי שיפרה את התהליך לרמה חדשה והשתפרה מאוד. את איכות המוצר, ובכך להשיג אינטגרציה מוקדמת עם תקנים בינלאומיים ושיפור התחרותיות הבינלאומית.

1. מצב יישום של תהליך ניטריד קונבנציונאלי

ניטרדינג היא טכנולוגיה נפוצה לטיפול בחום כימי. מטרת תהליך הניטריד היא להשיג קשיות משטח גבוהה יותר מבלי לשנות בעצם את המאפיינים שלו ואת גודל החומר, ויחד עם זאת, הוא יכול לשפר את עמידות הבלאי ולשפר את חיי העייפות. . בדומה לתהליכים אחרים של טיפול בחום כימי, תהליך הניטריד כולל פירוק של המדיום הניטריד, התגובה בחומר הניטריד, הדיפוזיה, תגובת ממשק הפאזה, דיפוזיה של יסוד החנקן המסתנן בברזל והיווצרות ניטרידים. על פי תרשים שלב סגסוגת Fe-N, הטמפרטורה של ניטרידה בדרך כלל נמוכה מ- 590 מעלות צלזיוס (הטמפרטורה האוטקטואדית של חנקן), ושכבת הניטרייד יוצרת שלב α ושלב α מפני השטח כלפי פנים. מכיוון שקצב הדיפוזיה של אטומי החנקן בשלב האפסילון הוא האיטי ביותר, לאחר שנוצרת שכבת הניטריד, שלב האפסילון יפעל כמחסום שיפריע להתפשטות פנימה של אטומי חנקן. לכן, בנסיבות רגילות, קצב הגידול של שכבת הניטרידה יקטן באופן משמעותי לאחר ניטריד למשך פרק זמן.
תהליך ניטריד של כדור הארץ הנדיר

2.1 מנגנון ניטרידיית כדור הארץ הנדיר

כדור הארץ הנדיר הוא מונח קולקטיבי של 17 יסודות כולל יסודות lanthanide ו- scandium (Sc) ו- yttrium (Y). יסודות אדמה נדירים אלה פעילים יחסית וממוקמים בין מגנזיום (מג) לאלומיניום (אל). בגלל המאפיינים הייחודיים שלו, הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים רבים. זה גם בשל המאפיינים האלה שהוא יכול לשמש כמאיץ לטיפול בחום ולהשתמש בו בטיפול בחום כימי. בטיפול בחום כימי, lanthanum (La) ו- cerium (Ce) הם לעתים קרובות המרכיבים העיקריים, מכיוון שיש להם מבנה שכבה אלקטרונית 4f ואלקטרונגטיביות כימית חזקה, כגון cerium (Ce) -2.48, lanthanum (La) -2.52, לכן , תכונותיו הכימיות פעילות יחסית, מה שמצדו מאפשר לייצר סינרגיה כימית טובה יותר עם מגוון רחב של מתכות. חוקרים מהמכון הטכנולוגי של חרבין מאמינים כי יסודות אדמה נדירים בעלי מבנה אלקטרוני מיוחד ופעילות כימית יכולים לחדור אל פני השטח של חלקי פלדה. הסיבה ליתרונות הרבים היא שברגע שאלמנט כדור הארץ הנדיר חודר אל פני הפלדה, רדיוס האטום גדול בכ -40% מזה של אטום הברזל, מה שיגרום לעיוות של סריג אטום הברזל שמסביב, אשר ב סיבוב מגדיל את צפיפות הפגמים, כלומר העיוות מייצר יותר חדשים. פגמי הקריסטל תורמים לספיחה ופיזור של אטומי חנקן, כך שהאטומים הביניים מועשרים באזור העיוות. לאחר שחודר האלמנט הנדיר חודר אל פני השטח של חלק הפלדה, הוא ייצור ריכוז חנקן גבוה על פני חלק הפלדה תוך זמן קצר, ובכך ייווצר פוטנציאל חנקן גבוה ושיפוע ריכוז, מה שגורם לאטומי החנקן להתפזר פנימה במהירות, ובכך הופך את תהליך הטיפול בחום הכימי לברור להאיץ ולחדד את מבנה השכבה המסתננת ולשפר את ביצועי השכבה המסתננת.

המחבר סבור כי העלייה המהותית בשיעור ניטרידינג נדיר בכדור הארץ נובעת בעיקר מהסיבות הבאות:

• חדירתם של יסודות אדמה נדירים גורמת לצפיפות הפגמים להתרבות, שטף הדיפוזיה J גדל, ומקדם ההעברה של אטומי החנקן עולה מאוד.
• הסתננות של יסודות אדמה נדירים גורמת לעיוות סריג אטומי פני השטח, המגדיל את אנרגיית פני השטח, ובכך מגביר את אנרגיית הספיגה של לכידת אטומי N ביניים.
• העשרת מספר רב של אטומי N באזור העיוות מגדילה את הפרש ריכוז החנקן, משפרת את האנרגיה הכימית ומאיצה את קצב הדיפוזיה.

2.2.המאפיינים של ניטרידינג אדמה נדירה

ההשפעה הקטליטי של כדור הארץ הנדיר במהלך ניטריד היא הרבה יותר גדולה מההשפעה של קרבורזציה, שהוא מאפיין חשוב של ניטרידינג של כדור הארץ הנדיר. הסיבה היא שהטמפרטורה של ניטרידינג היא בדרך כלל באזור שלב α-Fe, והתנגדות ההסתננות של יסודות כדור הארץ הנדירים באזור שלב זה קטנה בהרבה מזו שבאזור שלב γ-Fe; בנוסף, כמות חדירת כדור הארץ הנדיר היא גם הגורם העיקרי המשפיע על אפקט ההסתננות. . באופן כללי, לכמות גדולה של חדירה יש השפעה טובה יותר של חדירה, וכמות חדירת כדור הארץ הנדיר במהלך ניטריד היא יותר מזו במהלך קרבורזציה, כך שאפקט ההסתננות במהלך ניטרידינג טוב יותר.

ההתפלגות והמורפולוגיה של ניטריד בשכבת ניטרידינג הם המפתח לקשיותה של שכבת ניטריד. כאשר הניטריד מתפזר ומופץ, הקשיות גבוהה יותר, להיפך, הקשיות נמוכה יותר. בתהליך הניטרייד המקובל, ניטריד הקלקל מיוצר בדרך כלל, והניטריד קוהרנטי או קוהרנטי למחצה עם שלב ההורה. ככל שהטמפרטורה עולה, החנקות ממשיכות להצטבר ולהיות גדולות יותר, מתייבשות מהשלב ההורה, והקשיות יורדת בחדות.

בתהליך של ניטרידה של כדור הארץ הנדיר, חדירת כדור הארץ הנדיר גורמת לכך שהניטריד מציג מצב הפצה מפוזר ולא אחיד, כך שהאנרגיה החופשית עולה בחדות והופכת למלכודת של אטומי N ביניים. במקביל, יכולה להיווצר מסת אוויר קוטרלית בעלת גרורות, שיכולה להפחית את האנרגיה שם. יצירת ניטרידים לוקחת יסודות אדמה נדירים כליבה, והתפלגותם מתפזרת דק. יחד עם זאת, הוא גם מציג משקעים דיפווריים כדורי-כדוריים, ובכך נמנעים מיצירת מבנה דמוי ורידים, וגם הימנעות מההפרדה של ניטריד לאורך גבול התבואה. בנוסף, בטווח טמפרטורות מסוים, המורפולוגיה של החנקן לא תשתנה, והתפלגותו לא תשתנה. בהשוואה לטכנולוגיית הניטרייד המקובלת, טכנולוגיית ניטרידינג נדירה בכדור הארץ הופכת את קשיות שכבת החנקות גבוהה יותר וניתן לשמור על השבירות ב 0 ~ רמה 1.

2.3. דרישות של תהליך ניטריד בכדור הארץ הנדיר

לניטריד של כדור הארץ הנדיר יש את המאפיין של קשיות גבוהה יותר של שכבת הניטריד. על פי מאפיין זה, ניתן להגדיל את טמפרטורת החנקה ב -10 עד 20 מעלות צלזיוס, ובכך לקדם ביעילות רבה יותר את עליית קצב החנקה. על פי תוצאות מספר רב של ניסויים, ניתן לגלות שעם אותה טמפרטורה, ניטריד בכדור הארץ הנדיר יכול רק להגדיל את קצב ההסתננות ב -15% עד 20%, אך לאחר העלאת הטמפרטורה ב- 20 ° C, קצב ההסתננות ניתן להגדיל מאוד. יחד עם זאת, בדומה לטכנולוגיית ניטריד קונבנציונאלית, על ניטריד בכדור הארץ הנדיר לשלוט על קצב פירוק האמוניה של ניטריד בטווח סביר, כלומר, יש להשתמש בפוטנציאל חנקן גבוה יותר (Np) בשלב הראשוני ולאחר מכן להפחית בהדרגה. באופן כללי, תהליך החנקה באווירה מבוקרת דו-קצונית עם טמפרטורה משתנה ופוטנציאל ניטריד משתנה, וקצב הפירוק באמוניה מופחת בשלב הראשוני, ופוטנציאל החנקן גדל כדי לענות על הדרישות להאיץ את מהירות החנקה, אשר מגדילה מאוד זה.

2.4. יתרונות כלכליים וחסכון באנרגיה של ניטרידינג בכדור הארץ הנדיר

שימוש בתהליך ניטריד קונבנציונאלי, פלדה מבנית מסגסוגת כללית, כאשר השכבה דורשת 0.3 מ"מ, זמן ההחזקה בדרך כלל צריך יותר מ -30 שעות. כאשר שכבת ההסתננות דורשת 0.6 מ"מ, זמן שימור החום זקוק ליותר מ -90 שעות. לאחר הוספת ניטריד של כדור הארץ הנדיר לזרז, כאשר הפלדה המבנית הרגילה של סגסוגת דורשת שכבת חדירה של 0.3 מ"מ, אם ניתן להשתמש בתהליך ניטריד בידוד חימום מחזורי באותו מצב טמפרטורה, זמן ההחזקה יהיה רק ​​14 שעות. בהשוואה לטכנולוגיית הניטרייד המקובלת, זמן שימור החום קצר ב -16 שעות ו -53% מהזמן נחסך. לכן היא יכולה לחסוך 40%מהחשמל, להפחית את צריכת האמוניה בכ -35%ולהפחית את פליטת גזי הפליטה בכ -35%. כאשר שכבת החדירה דורשת 0.6 מ"מ, ניתן לקצר את זמן שימור החום בכ -40%.

סין היא מדינה ייצור מכונות מרכזית, עם אלפי חברות שמשתמשות בניטור גז, בעיקר בייצור כלי מכונה, העברת כוח רוח, ציוד תעופה וחלל, ייצור עובש ותעשיות אחרות. ההערכה היא כי 3000 תנורי ניטרידינג מסוג בור (המחושבים ב -75 קילוואט) יופעלו במשך 100 פעמים בשנה, וכל הפעלה למשך 25 שעות תצרוך 5.625 × 108 קילו-וולט • שעה של חשמל בשנה. השימוש בחומר חדירה לכדור הארץ הנדיר יכול להגדיל את קצב החדירות ב -40%ולחסוך בחשמל ב- 2.250 × 108kW • h, המקביל ל -90,000 טון פחם רגיל ולהפחית את פליטת CO2 ב -80,000 טון. לכן, אם התעשייה כולה תאמץ טכנולוגיית חדירת אדמה נדירה בתהליך ניטרידה, תהיה לה השפעה טובה יותר של "חיסכון באנרגיה והפחתת פליטות".

3. פיתוח טכנולוגיית ניטריד אדמה נדירה

3.1. החשיבות של ניטרידינג אדמה נדירה

בשנים האחרונות, עם העלייה הכללית במחירי האנרגיה העולמיים, ההתפתחות הכלכלית של סין מתמודדת עם אתגרים עצומים. מסיבה זו, היא הציעה להקים מדינה חדשנית וחוסכת אנרגיה ולהשיג את המטרה של פיתוח כלכלי בר-קיימא, והוציאה אמצעים רלוונטיים להפחתת צריכת האנרגיה, שימור האנרגיה והפחתת פליטות. ומדיניות קשורה להשגת הארכת חיים יעילה. על פי הבדיקה המקדימה של תהליך ניטריד בכדור הארץ הנדיר, ניתן לדעת כי חדירת זרז בכדור הארץ הנדיר יכולה לקצר מאוד את זמן ניטריד הגז ולהראות השפעות מזרזות שונות עבור חומרי פלדה שונים, בדרך כלל ניתן לקצר אותו בכ -30% ל -60 %, וגם קשיות המשטח נמוכה. בהשוואה לניטריד מסורתי, הוא יכול להגדיל 50 ～ 150HV. חישובים ראשוניים מצביעים על כך שהשימוש בטכנולוגיה זו יפחית במידה ניכרת את צריכת החשמל, שצפויה להפחית את צריכת החשמל ב -30% עד 40%, להפחית את פליטת גזי הפסולת הניטרית, לקצר את שעות העבודה ולשפר את יעילות העבודה. יחד עם זאת, איכות חלקי הפלדה משתפרת מאוד, עמידות השחיקה משופרת מאוד, עמידות בפני שחיקת השטח מוגברת מאוד, החוזק והקשיות גדלים בטווח מסוים, והשימוש היעיל וחיים ארוכים מתממשים . טכנולוגיית ניטריד בכדור הארץ הנדיר תקדם את פיתוח תהליך החנקה הסיני.

3.2 סיכויים של ניטרידינג אדמה נדירה

לתהליך הניטרייד יש את המאפיינים של שיפור קשיות פני השטח של החלקים, שיפור עמידות הבלאי של החלקים ושיפור עמידות בפני קורוזיה ועמידות. זה יכול להיות בשימוש נרחב בייצור עובש ותעשיות מכונות כוח. ניטרדינג הוא תהליך שאין לו תחליף בעיבוד מכני, אך עדיין יש כמה בעיות שצריך לפתור בדחיפות בתהליך ניטריד. לדוגמה, זמן התהליך ארוך מדי. אם ניקח לדוגמה שכבה של 0.5 מ"מ, זה ייקח אפילו 50 שעות. אם נוסף זמן העזר כולל החישוב, זמן התהליך שלו יגיע ל -3 עד 4 ימים. לכן הדבר יבזבז הרבה שעות עבודה, צריכת חשמל ואמוניה. מסיבה זו, מיקוד המחקר העתידי בתהליך הניטריד צריך להתמקד בהיבטים הבאים: האחד הוא קיצור זמן הניטריד; השני הוא העמקת שכבת ההסתננות; השלישי הוא הפחתת צריכת האנרגיה; והרביעי הוא לעבור לכיוון של פיתוח כלכלה ירוקה.

לנוכח משאבי האדמה הנדירים השופעים בסין והיתרונות הרבים של תהליך החנקת האדמה הנדירה, יש להשתמש בחדשנות וקידום טכנולוגי כדי לתת משחק מלא ליתרונות המשאבים והטכנולוגיה ליצירת יתרונות פיתוח תעשייתי ויתרונות כלכליים.

חוקרי מדעי החומרים והטכנולוגיה צריכים לקחת את החדשנות והקידום של תהליך ניטרידינג נדיר בכדור הארץ כמוקד המחקר, ולנהל דיון מעמיק יותר על החוקים הפנימיים שלו ומנגנון הניטרייד. בצעו ללא הרף את המחקר והפיתוח של זרזים של כדור הארץ הנדיר ביעילות גבוהה, ושאפו לממש את החלפתו המלאה של תהליך החנקה הקונבנציונאלי על ידי תהליך ניטרידה של כדור הארץ הנדיר, ובכך למקסם את ההשפעה של חיסכון באנרגיה, הפחתת פליטות, הפחתת צריכת ויעילות. גידול והארכת חיים.

אנא שמור את המקור והכתובת של מאמר זה לצורך הדפסה מחודשת: סטטוס היישום ומגמת הפיתוח של תהליך ניטרד של כדור הארץ הנדיר

מינגה חברת הליהוק למות מוקדשים לייצור ולספק חלקי יציקה איכותיים וביצועים גבוהים (חלקי חלקי יציקת מתכת כוללים בעיקר יציקה למות דקים,ליהוק קאמר חם,יציקה למות קאמרית קרהשירות עגול (שירות ליהוק למות,עיבוד שבבי Cnc,ייצור עובש, טיפול פני שטח) .כל יציקת אלומיניום מותאמת אישית, מגנזיום או זאמאק / אבץ למות יציקה ודרישות יציקה אחרות מוזמנים לפנות אלינו.

תחת השליטה של ​​ISO9001 ו- TS 16949, כל התהליכים מתבצעים באמצעות מאות מכונות יציקה מתקדמות, מכונות בעלות 5 צירים ומתקנים אחרים, החל מפוצצים ועד מכונות כביסה אולטרה סוניק. לא רק יש לה ציוד מתקדם אלא גם בעל מקצוע מקצועי. צוות מהנדסים, מפעילים ופקחים מנוסים כדי להגשים את עיצוב הלקוח.

יצרן חוזה של יציקות למות. היכולות כוללות חלקי יציקת אלומיניום בתא קר מ 0.15 ק"ג. עד 6 ק"ג, הגדרת שינוי מהיר ועיבוד שבבי. שירותי ערך מוסף כוללים ליטוש, רטט, ליטוש, פיצוץ זריקה, צביעה, ציפוי, ציפוי, הרכבה, וכלים. החומרים שעובדים איתם כוללים סגסוגות כגון 360, 380, 383 ו- 413.

סיוע בעיצוב הליהוק למות אבץ / שירותי הנדסה במקביל. יצרן מותאם אישית של יציקות אבץ מדויקות. ניתן לייצר יציקות מיניאטורות, יציקות למות בלחץ גבוה, יציקות עובש מרובות-שקופיות, יציקות עובש קונבנציונאליות, תבניות יחידות ויציקות עצמאיות ויציקות אטומות חלל. יציקות יכולות להיות מיוצרות באורכים ורוחבים עד 24 אינץ 'בסובלנות של +/- 0.0005 אינץ'.  

יצרן מוסמך ISO 9001: 2015 של מגנזיום יצוק. היכולות כוללות יציקת מגנזיום בלחץ גבוה עד 200 טון תא חם & 3000 טון תא קר, עיצוב כלים, ליטוש, יציקה, עיבוד שבבי, צביעה באבקה ונוזל, QA מלא עם יכולות CMM , הרכבה, אריזה ומשלוח.

מוסמך ITAF16949. כולל שירות ליהוק נוסף - יציקת השקעות,יציקת חול,ליהוק כוח משיכה, ליהוק קצף אבוד,יציקה צנטריפוגלית,יציקת ואקום,יציקת עובש קבועההיכולות כוללות EDI, סיוע הנדסי, דוגמנות מוצקה ועיבוד משני.

תעשיות יציקה חלקי תיאור מקרים של: מכוניות, אופניים, כלי טיס, כלי נגינה, כלי שיט, מכשירים אופטיים, חיישנים, דגמים, מכשירים אלקטרוניים, מארזים, שעונים, מכונות, מנועים, רהיטים, תכשיטים, ג'יג'ים, טלקום, תאורה, מכשירים רפואיים, מכשירי צילום, רובוטים, פסלים, ציוד סאונד, ציוד ספורט, כלי עבודה, צעצועים ועוד. 

מה נוכל לעזור לך לעשות בהמשך?

עבור לדף הבית של למות ליהוק סין

By יצרנית יציקת המינגים מינגה קטגוריות: מאמרים מועילים |חוֹמֶר תגיות: יציקות אלומיניום, יציקת אבץ, יציקת מגנזיום, יציקת טיטניום, יציקת נירוסטה, יציקת פליז,יציקת ארד,ליהוק וידאו,ההיסטוריה של חברה,יציקות אלומיניום תגובות כבויות