Альтернативный способ азотирования для упрочнения поверхностного слоя в металлообрабатывающей промышленности

PulsPlasma®Азотирование
альтернативный способ азотирования для упрочнения поверхностного слоя в металлообрабатывающей промышленности

PlaTeG GmbH в перспективе
Методы азотирования в перспективе
PulsPlasma® - Азотирование
Технология
Установки
Применение
Обзор

Сталь: защита от износа / коррозии
PulsPlasma® Азотирование
Поверхностное упрочнение
PulsPlasma® CVD Нанесение твердых слоев
PulsPlasma® Оксидирование
Защита от коррозии
Технология плазменной обработки от PlaTeG I

Технология плазменной обработки от PlaTeG II
Плазменная полимеризация
Защита от коррозии
Снижение трения
Снижение загрязняемости
Плазменная активация и очистка Смачиваемость
Улучшение поверхности перед окраской
Улучшение поверхности перед склеиванием
Металлическая / пластиковая
поверхность

DIN EN 10052
Азотирование
Термохимический способ обработки поверхности для обогащения поверхности деталей азотом
Карбонитрирование
Термохимический способ обработки поверхности для одновременного обогащения поверхности деталей азотом и углеродом
Определение азотирования

Цель обработки:
Образование FeXNY – Связующий слой (VS)
Диффузия азота – Диффузионный слой (Nht)
Азотирование / Карбонитрирование

Азотирование / Карбонитрирование
Применение азотирования

Озор методов азотирования

Химико-термический метод термической обработки
-> термическая диссоциация Азота -> химико-термическое активное образование FeXNY
2 NH3 ↔ 2N (-> Fe) + 3 H2
Fe + 2N ↔ Fe2N
Азотирование / Карбонитрирование

Метод термообработки, активированный плазмой
-> активированная плазмой диссоциация азота N2
-> (плазмо – химическое) активное образование FeXNY
N2 ↔ 2N (-> Fe) + 2 e-
Fe + 2N ↔ Fe2N
Цель:
Образование FeXNY – Связующий слой (VS)
Диффузия азота – Диффузионный слой (Nht)
Плазменное
Азотирование / Карбонитрирование

Что такое ПЛАЗМА?
Плазма – это электропроводящий газ!
Определение физической ПЛАЗМЫ

Пример плазмы тлеющего разряда
Glimmentladung
Простейший пример – флюресцентная лампа освещения

Плазменное
Азотирование / Карбонитрирование
Постоянный ток (DC)- тлеющий разряд

Система газообеспечения
Воздушные охладители
Насос
Вакуумная камера
Система управления процессом
Внутренняя газовая турбина
Температура процесса
Давление процесса
Нагрев
PulsPlasma®-
Генератор
N2
H2
CH4
Конструкция PulsPlasma®- установки азотирования

обогреваемые стенки камеры
? электрический нагрев стенок для нагрева садки
? мощность плазмы по требованию процесса
?равномерное распределение температуры
Пульсирующий постоянный ток
500 Hz – 15 kHz
Без повреждения поверхности электрической дугой
постоянная плазма
Электрическая дуга< 1 µs
PulsPlasma® установки азотирования
Конструктивные особенности:

Низкий расход среды, экологичность
Гибкая температура азотирования(300 °C ....600 °C)
Простая возможность частичного азотирования
Азотирование высокохромистых сталей
(получение коррозионной стойкости)
Азотирование порошковых материалов
Азотирование Ti, Al
Общие:

Инструмент
Примеры PulsPlasma®Азотирования

компоненты коробок передач
Примеры PulsPlasma®Азотирования

порошковые ферросплавы
Примеры PulsPlasma®Азотирования

Стали с содержанием хрома > 12 %
Примеры PulsPlasma®Азотирования

Управление размером и формоизменением
Оптимизация конструкции и подготовки для азотирования (допуски размеров)
Подходящие температуры обработки
Очень хорошая равномерность температуры в камере

Камера с 3 зонами нагрева:
низ/середина/верх
PP200 Ø 1200 x 2000 mm
Объем камеры 2400 л
Температура обработки 540°C
Вес садки 500 kg
max. Вес детали 60 kg
min. Вес детали 0,5 kg
Температурный режим PulsPlasma®-установки для азотирования

Структура азотированного слоя управляем
Азотирование с образованием связующего слоя
(образование γ‘- и ε- слоя или смеси слоев управляется составом атмосферы)
Азотирование без образования связующего слоя
Влияние параметров процесса на пористость

Комбинированные процессы в одной установке PulsPlasma®Азотирования с:
PulsPlasma®Оксидирование
(Повышение коррозионной стойкости,
улучшение гладкости)
PulsPlasma®CVD
(TiC, TiN, (Ti,Al)N, DLC)

Улучшение коррозионной стойкости
PulsPlasma®Азотирование + последующее оксидирование

Нанесение твердых слоев
PulsPlasma®CVD-покрытия

PulsPlasma®CVD- покрытия
Нанесение твердых слоев

Усложнение конструкции садки
- детали располагаются с зазором друг относительно друга Азотирование в отверстиях углублениях и узких участках ограничено
Обработка навалом не возможна

PulsPlasma®-Установка азотирования – моно принцип

PulsPlasma®_ Установка азотирования
PP 20 ø 400 x 800
Технические параметры:
Диаметр камеры/ полезный диаметр: 400 mm / 300 mm
Высота камеры / полезная высота: 800 mm / 500 mm

PulsPlasma®_ Установка азотирования
PP 200 ø 1200 x 2200
Технические параметры:
Диаметр камеры/ полезный диаметр: 1200 mm / 1000 mm
Высота камеры / полезная высота: 2200 mm / 1700 mm

PulsPlasma®_ Установка азотирования
PP 300 ø 2700 x 2600
Технические параметры:
Диаметр камеры/ полезный диаметр: 2700 mm / 2500 mm
Высота камеры / полезная высота: 2600 mm / 2100 mm

PulsPlasma®- Установка азотирования –
шаттл принцип

PulsPlasma®_ Установка азотирования
PP 200 ø 1200 x 2100
Технические параметры:
Диаметр камеры/ полезный диаметр: 1200 mm / 1000 mm
Высота камеры / полезная высота: 2100 mm / 1600 mm

PulsPlasma®- Установка азотирования –
тандем принцип

PulsPlasma®_ Установка азотирования
PP 120 ø 1000 x 2000
Технические параметры:
Диаметр камеры/ полезный диаметр: 1000 mm / 800 mm
Высота камеры / полезная высота: 2000 mm / 1600 mm

PulsPlasma®_ Установка азотирования
PP 300 ø 1400 x 2600
Технические параметры:
Диаметр камеры/ полезный диаметр: 1400 mm / 1200 mm
Высота камеры / полезная высота: 2600 mm / 2000 mm

PulsPlasma®_ Установка азотирования
PP 300 ø 2000 x 3200
Технические параметры:
Диаметр камеры/ полезный диаметр: 2000 mm / 1800 mm
Высота камеры / полезная высота: 3200 mm / 2600 mm

Компактная, экономящая место конструкция
- все компоненты установки на общем основании, - с интегрированным устройством подъема и перемещения вакуумной камеры
Гибкая концепция установки (Модульная система)
- моно-, шаттл-, тандем исполнение, - при необходимости позже можно дополнять установку
Законченный процесс и технология
- комбинация PulsPlasma®Азотирования и PulsPlasma®CVD
в одной установке
Передовая концепция управления
- базируется на Microsoft®Windows с возможностью удаленного управления и обслуживания
PlaTeG – Установки
Особенности:

PlaTeG – Установки
Современные системы нагрева и охлаждения
- смонтированные непосредственно на камере нагреватели,
ускорение передачи тепла, снижение необходимой мощности нагрева,
- нагрев независимо от отдельных контуров нагрева и охлаждения - очень низкий разброс температуры по зоне (± 5 °C)
Современные системы теплоизоляции
- специальные изоляционные материалы космических технологий,
- малые занимаемые площади,
- снижение расхода тепла
современные PulsPlasma®Генераторы
- почти прямоугольная форма импульса тока и напряжения
- пульсирующий ток достигает уже меньше чем через µs установленного значения
- активная система защиты от электрической дуги (время подавления < 1 µs)
Особенности:

PulsPlasma®Азотирование
Качество через изменяемый процесс
Производительность через высокую плотность загрузки
Гибкость через оптимальную концепцию установок
Эффективность через комбинацию процессов

PlaTeG GmbH
Ein Unternehmen der PVA TePla Gruppe
Industriestr. 13
D - 57076 Siegen
Germany
Fon: [phone]
Fax: [phone]
e-mail:
[email protected]
Internet: www.plateg.de
Мы благодарим Вас за внимание!
Представитель в РФ и странах СНГ фирма ГАЛИКА АГ
www.galika.ru
Тел. [phone]
Факс. [phone]