Der Prozess beginnt mit der sorgfältigen Auswahl der Basislegierung. Stahlnoten mit Legierungselementen wie Chrom, Molybdän und Vanadium werden zum Nitrieren verwendet. Diese Elemente verbessern die Fähigkeit des Materials, eine harte, langlebige nitrierte Schicht zu bilden, wenn sie dem Nitriding -Prozess ausgesetzt sind. Die ausgewählte Legierung muss auch über den geeigneten Kohlenstoffgehalt und die mechanischen Eigenschaften verfügen, um den Spannungen des Schmiedens und der anschließenden Nitridierung zu standzuhalten, ohne seine Integrität zu beeinträchtigen.
Das Erhitzen des Stahls auf die entsprechende Temperatur ist entscheidend, um sicherzustellen, dass das Material für das Schmieden formbar genug wird und gleichzeitig übermäßiges Kornwachstum oder unerwünschte Veränderungen in der Mikrostruktur verhindert. Geschmiedete Nitring -Legierungs -Quadrat -Stahlstangen werden in einem elektrischen oder Gasofen erhitzt und Temperaturen zwischen 1.100 ° F bis 1.200 ° F (593 ° C bis 649 ° C) erreichen. Der Heizprozess wird sorgfältig kontrolliert, um eine Überhitzung zu vermeiden, was zu einer Oxidation oder einer übermäßigen Carbidbildung führen könnte, die beide die Leistung des Stahls negativ beeinflussen würden.
Sobald das Material die richtige Temperatur erreicht hat, wird es auf die Schmiedenpresse oder den Hammer übertragen. Mit dem Schmiedvorgang werden kontrollierte Kraft aufgetragen, um den Stahl in die gewünschten Abmessungen zu formen. Diese Phase ist entscheidend für die Ausrichtung der Kornstruktur des Stahls und die Verbesserung seiner mechanischen Eigenschaften. Der Stahl wird in eine quadratische Stabform gepresst oder gehämmert, um sicherzustellen, dass das Material keine Risse oder Defekte gibt. Der Schmiedenprozess verfeinert auch die interne Struktur, fördert die Gleichmäßigkeit und verbessert die Stärke und Duktilität des Stahls.
Nach dem Schmiedenprozess werden die Stahlstäbe einem kontrollierten Kühlprozess unterzogen, der für die Festlegung der mechanischen Eigenschaften des Materials unerlässlich ist. Das Abkühlen kann je nach Stahlqualität und gewünschten endgültigen Eigenschaften durch Luftkühlung oder Öllöschung erfolgen. Das Löschen beschleunigt den Kühlprozess, um die Härte zu erhöhen. Die Kühlrate muss jedoch kontrolliert werden, um einen thermischen Schock zu verhindern, was zu Rissen oder Verziehen führen kann. Ziel ist es, eine feine Mikrostruktur mit optimaler Härte und Festigkeit für nachfolgende Nitring zu erreichen.
Im Nitring-Stadium sind die geschmiedeten Stahlstangen einer stickstoffreichen Umgebung ausgesetzt, um eine hartnäckige, wäsche resistente nitrierte Oberfläche zu bilden. Das Verfahren kann entweder mit Gasnitring (Ammoniakgas) oder Plasma -Nitring durchgeführt werden, die beide das Material bei Temperaturen zwischen 900 ° F und 1.000 ° F (482 ° C und 538 ° C) aussetzen. Während dieses Prozesses diffundieren Stickstoffatome in die Stahloberfläche, wodurch eine gehärtete Schicht bezeichnet wird, die als „weiße Schicht“ bezeichnet wird. Diese nitrierte Schicht verbessert die Oberflächenhärte, den Verschleißfestigkeit und die Ermüdungsfestigkeit erheblich. Die Tiefe der Nitridge -Schicht kann je nach Anforderungen der Endanwendung genau gesteuert werden.
Sobald der Nitring -Prozess abgeschlossen ist, werden die Stahlstangen strenge Qualitätskontrollverfahren unterzogen. Diese Inspektionen umfassen typischerweise Härteprüfung, die sicherstellen, dass die Nitrimiertenoberfläche das gewünschte Härtegrad erreicht hat. Die Oberflächenintegrität wird auch überprüft, um potenzielle Defekte wie Risse, Gruben oder Inkonsistenzen in der nitrierten Schicht zu erkennen. Nicht-zerstörerische Testmethoden wie die Messung der Oberflächenrauheit oder die mikrostrukturelle Analyse können auch verwendet werden
