نیتروژن دهی (نیتریده کردن) -Nitriding

نیتروژن دهی (نیتریده کردن)

نیتروژن دهی یا نیتریده کردن (Nitriding)، نوعی عملیات سخت کاری سطحی بوده که در آن آلیاژهای آهنی ویژه، در محیط غنی از نیتروژن تا دمای پایین تر از دمای AC1 گرم شده و با نگهداری در این دما به مدت زمان کافی، نیتروژن به داخل آلیاژ نفوذ می کند. با نفوذ نیتروژن و تشکیل انواع نیتریدها، لایه سطحی آلیاژ سخت می گردد. بنابراین بعد از این عملیات نیازی به کوئنچ کردن نمی باشد.

نیتروژن این فرایند را می توان از تجزیه آمونیاک گازی و یا نمک های سیانیدی تامین کرد. شکل زیر سیستم نیتروژن دهی مایع را نشان می دهد.

علت سخت شدن در نیتروژن دهی (نیتروره کردن)

سختی سطح در این روش بستگی به نیترید فلزی تشکیل شده دارد و تنها زمانی می توان سختی بالایی در سطح بدست آورد که قطعه مورد نظر از جنس فولادهای آلیاژی مخصوص و شامل عناصر آلیاژی نظیر آلومینیوم، کروم، مولیبدن و یا وانادیم باشد. این عناصر به محض تماس با نیتروژن اتمی در سطح قطعه، با آن ترکیب شده و تشکیل نیتریدهای پایدار و سخت می دهند.

انواع نیتریدهای تشکیل شده در نیتروژن دهی(نیتروره کردن)

با توجه به نمودار تعادلی آهن - نیتروژن، فازهایی که در ضمن این عملیات در لایه سطحی فولاد ساده کربنی تشکیل می شود را می توان مشخص کرد. به ترتیب افزایش درصد نیتروژن عبارتند از :

1- نیترید آلفا : محلول جامد نیتروژن در آهن با شبکه BCC

2- نیترید گاما پیرین : اگر مقدار نیتروژن موجود بیشتر از حد حلالیت آن در فاز آلفا باشد

3- نیترید اپسیلن : اگر مقدار نیتروژن بیشتر از 6 درصد باشد.

4- نیترید زتا : اگر نیتروژن بیشتر از 11 درصد و دما کمتر از 500 درجه سانتی گراد باشد

5- نیترید گاما : محلول جامد بین نشین نیتروژن در آهن FCC و دما بالاتر از 590 درجه سانتی گراد باشد

نیتروژن با برخی از عناصر آلیاژی ترکیب شده و تشکیل کاربید آلیاژی می دهد مانند نیتریدهای کروم، نیترید تیتانیوم، نیتیرید آلومینیوم و موارد دیگر، که در واقع سختی زیاد لایه های سطحی فولادهای نیتریده شده ناشی از وجود همین ذرات بسیار ریز و پراکنده نیتریدهای آلیاژی می باشد.

منابع و پیوندها