Kekerasan permukaan Keluli aloi nitriding adalah yang tertinggi di lapisan paling luar kerana pembentukan nitrida yang sengit. Proses nitriding melibatkan penyebaran atom nitrogen ke permukaan keluli, yang bertindak balas dengan besi atau unsur-unsur aloi lain untuk membentuk nitrida keras, seperti nitrida besi (Fe4N, Fe2-3N), kromium nitrida, atau nitrida aluminium. Sebatian ini meningkatkan kekerasan permukaan, mencapai nilai setinggi HV 1000-1200 atau lebih tinggi. Lapisan yang keras ini menjadikan bahan yang sangat tahan untuk memakai, lelasan, dan keletihan permukaan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi berprestasi tinggi dalam industri seperti automotif, aeroangkasa, dan perkakas. Manfaat utama kekerasan permukaan yang tinggi ini adalah keupayaan yang dipertingkatkan bahan untuk menahan kerosakan permukaan, mengekalkan fungsi dan estetika di bawah keadaan yang keras.
Proses nitriding menghasilkan kecerunan kekerasan secara beransur -ansur dari permukaan ke teras keluli. Apabila nitrogen meresap ke dalam keluli, kepekatan nitrogen berkurangan dengan kedalaman, mengakibatkan ketumpatan nitrida yang semakin rendah di bawah permukaan. Ini menyebabkan kekerasan merosot secara beransur -ansur dari lapisan luar nitrid ke dalam keluli yang mendasari. Kekerasan berhampiran permukaan boleh setinggi HV 1000-1200, manakala pada beberapa mikron di bawah permukaan, kekerasan jatuh ke sekitar HV 600-800. Apabila anda terus lebih mendalam ke dalam lapisan nitrid, ia menjadi lebih lembut, dengan nilai kekerasan merosot lagi. Kecerunan dalam kekerasan memastikan keluli mengekalkan teras yang sukar yang dapat menahan tekanan mekanikal sambil memberikan luaran yang keras untuk menahan haus dan keletihan. Kecerunan kekerasan ini boleh direkayasa berdasarkan keperluan aplikasi, menawarkan keseimbangan optimum antara ketahanan permukaan dan ketangguhan dalaman.
Di bawah permukaan nitrid, kekerasan teras bahan masih tidak terjejas oleh proses nitriding. Inti bahan, yang merupakan sebahagian besar keluli, mengekalkan kekerasan asalnya dan sifat mekanikal seperti yang ditentukan oleh aloi keluli asas. Untuk keluli aloi nitriding, kekerasan teras kekal dalam julat HV 300-450, bergantung kepada komposisi aloi, sejarah rawatan haba, dan struktur metalurgi keseluruhan. Walaupun Nitriding ketara meningkatkan sifat permukaan, teras menyediakan kemuluran yang diperlukan, rintangan impak, dan ketangguhan yang melindungi bahagian dari kegagalan bencana. Inti yang lebih lembut membolehkan komponen menyerap daya impak tanpa retak atau menjadi rapuh, menyumbang kepada prestasi keseluruhan bahan dalam menuntut aplikasi di mana kedua -dua ketahanan dan kekerasan diperlukan.
Pengaruh Parameter Proses: Beberapa parameter nitriding, termasuk masa, suhu, dan kepekatan nitrogen, memainkan peranan penting dalam menentukan kedalaman lapisan nitrided dan profil kekerasan yang terhasil. Masa nitriding yang lebih lama dan suhu yang lebih tinggi membolehkan nitrogen meresap lebih dalam ke dalam keluli, mengakibatkan lapisan nitrid yang lebih tebal dengan kekerasan permukaan yang lebih tinggi. Sebaliknya, masa nitriding yang lebih pendek atau suhu yang lebih rendah boleh mengakibatkan lapisan nitrid yang lebih nipis dengan kekerasan permukaan yang kurang jelas. Kepekatan nitrogen dalam suasana nitrida juga mempengaruhi ketebalan lapisan yang keras. Sebagai contoh, kepekatan nitrogen yang lebih tinggi secara amnya membawa kepada lapisan nitrid yang lebih mendalam dan lebih keras. Kawalan ke atas parameter ini membolehkan jurutera menyesuaikan kedalaman dan kekerasan lapisan nitrided untuk memenuhi keperluan aplikasi tertentu, mengimbangi rintangan haus dan ketangguhan teras.
Kesan kedalaman lapisan pada prestasi: Kedalaman lapisan nitrided secara signifikan mempengaruhi ciri -ciri prestasi bahan. Lapisan nitrid yang cetek adalah sesuai untuk aplikasi di mana bahagiannya terdedah kepada lelasan cahaya atau memakai permukaan. Rawatan jenis ini menawarkan rintangan haus yang sangat baik sambil mengekalkan teras yang sukar untuk integriti struktur keseluruhan. Lapisan nitrided yang lebih mendalam, sebaliknya, lebih sesuai untuk komponen yang terdedah kepada pemakaian yang teruk, keletihan, atau beban berimpak tinggi, kerana ia memberikan perlindungan yang lebih besar dan hayat perkhidmatan yang lebih lama. Kekerasan yang berbeza -beza merentasi lapisan nitrid memastikan bahawa bahagian dapat menahan tekanan permukaan yang tinggi sambil mengelakkan kegagalan bencana akibat keterukan.
