+7 (343) 288-79-82
info@ionmet.ru
Заказать звонок

Ионно-плазменное азотирование (ИПА)

Ионно-плазменное азотирование (ИПА) – современный упрочняющий метод химико-термической обработки изделий из чугуна, углеродистых, легированных и инструментальных сталей, титановых сплавов, металлокерамики, порошковых материалов. Высокая эффективность технологии достигается путём использования разных газовых сред, влияющих на образование диффузионного слоя различного состава в зависимости от конкретных требований к его глубине и твёрдости поверхности.

Азотирование ионно-плазменным методом актуально для обработки нагруженных деталей, работающих в агрессивных средах, подвергающихся трению и химической коррозии, поэтому широко применяется в машиностроительной отрасли, включая станкостроение, авто- и авиационную промышленность, а также в нефтегазовом, топливно-энергетическом и горнодобывающем секторе, инструментальном и высокоточном производстве.

В процессе поверхностной обработки ионным азотированием улучшаются поверхностные характеристики металлов и эксплуатационная надёжность ответственных деталей машин, двигателей, станков, гидравлики, точной механики и прочих изделий: повышается усталостная и контактная прочность, поверхностная твёрдость и сопротивляемость к трещинообразованию, увеличивается износо-задиростойкость, тепло- и коррозионная стойкость.

Преимущества ионно-плазменного азотирования

Технология ИПА имеет ряд неоспоримых достоинств, основное из которых – стабильное качество обработки с минимальным разбросом свойств. Управляемый процесс диффузионного насыщения газа и нагрева обеспечивает равномерное покрытие высокого качества, заданного фазового состава и структуры.

  • Высокая поверхностная твёрдость азотированных деталей.
  • Отсутствие деформации деталей после обработки и высокая чистота поверхности.
  • Сокращение времени обработки сталей в 3-5 раз, титановых сплавов – в 5-10.
  • Повышение эксплуатации азотированной поверхности в 2-5 раз.
  • Возможность обработки глухих и сквозных отверстий.

Низкотемпературный режим исключает структурные превращения стали, снижает вероятность усталостных разрушений и повреждений, позволяет проводить охлаждение с любой скоростью без риска возникновения мартенсита. Обработка при температурах ниже 500 °С особенно эффективна при упрочнении изделий из инструментальных легированных, быстрорежущих и мартенситно-стареющих сталей: их эксплуатационные свойства повышаются без изменения твёрдости сердцевины (55-60 HRC).

Экологически безопасный метод ионно-плазменного азотирования предотвращает искривление и деформацию деталей при сохранении исходной шероховатости поверхности в пределах Ra=0,63…1,2 мкм – вот почему технология ИПА эффективна в качестве финишной обработки.

Технология процесса

Установки для ИПА работают в разряженной атмосфере при давлении 0,5-10 мбар. В камеру, действующую по принципу катодно-анодной системы, подаётся ионизированная газовая смесь. Между обрабатываемой заготовкой и стенками вакуумной камеры образуется тлеющий импульсный разряд. Созданная под его воздействием активная среда, состоящая из заряженных ионов, атомов и молекул, формирует на поверхности изделия азотированный слой.

Состав насыщающей среды, температура и продолжительность процесса влияют на глубину проникновения нитридов, вызывающих значительное увеличение твёрдости поверхностного слоя изделий.

Ионное азотирование деталей

Ионное азотирование широко применяется в целях упрочнения деталей машин, рабочих инструментов и технологической оснастки неограниченных типоразмеров и форм: зубчатых венцов, коленчатых и распределительных валов, конических и цилиндрических шестерён, экструдеров, муфт сложной геометрической конфигурации, шнеков, режущего и бурового инструмента, оправок, матриц и пуансонов для штамповки, пресс-форм.

Для ряда изделий (шестерён большого диаметра для большегрузных автомобилей, экскаваторов и т. д.) ИПА – единственный способ получения готовой продукции с минимальным процентом брака.

Свойства изделий после упрочнения методом ИПА

Упрочнение зубчатых колёс методом ионного азотирования повышает предел выносливости зубьев при испытаниях на усталость при изгибе до 930 МПа, значительно снижает шумовые характеристики станков и повышает их конкурентоспособность на рынке.

Технология ионно-плазменного азотирования широко применяется для упрочнения поверхностного слоя пресс-форм, используемых при литье под давлением: азотированный слой препятствует прилипанию металла в зоне подачи жидкой струи, и процесс заполнения формы становится менее турбулентным, что увеличивает срок службы пресс-форм, и обеспечивает высокое качество отливки.

Ионно-плазменное азотирование в 4 и более раз повышает износостойкость штампового и режущего инструмента, изготовленного из сталей марок Р6М5, Р18, Р6М5К5, Р12Ф4К5 и других, с одновременным увеличением режимов резания. Азотированная поверхность инструмента за счёт пониженного коэффициента трения обеспечивает более лёгкий отвод стружки, а также предотвращает её налипание на режущие кромки, что позволяет увеличить подачу и скорость резания.

Компания «Ионмет» оказывает услуги по поверхностному упрочнению конструкционных материалов различных типов деталей и инструмента методом ионно-плазменного азотирования – корректно подобранный режим позволит достигнуть необходимых технических показателей твёрдости и глубины азотированного слоя, обеспечит высокие потребительские свойства продукции.

  • Упрочнение поверхностного слоя мелкомодульных и крупномодульных зубчатых колёс, коленчатых и распределительных валов, направляющих, втулок, гильз, шнеков, цилиндров, пресс-форм, осей и т. д.
  • Повышение стойкости к циклической и пульсирующей нагрузке коленчатых и кулачковых валов, толкателей, клапанов, зубчатых колёс и т. д.
  • Повышение износостойкости и коррозионной стойкости, уменьшение прилипания металла при литье пресс-форм, прессовых и молотовых штампов, пуансонов для глубокой вытяжки, матриц.

Процесс азотирования происходит в современных автоматизированных установках:

  • Ø стола 500 мм, высотой 480 мм;
  • Ø стола 1000 мм, высотой 1400 мм.

Уточнить полную номенклатуру изделий для упрочняющей обработки, а также возможность азотирования крупногабаритных деталей со сложной геометрией можно у специалистов компании «Ионмет». Для определения технических условий азотирования и начала сотрудничества отправьте нам чертёж, укажите марки стали и примерную технологию изготовления деталей.

Повышение износостойкости и усталостной прочности, отказ от окончательного шлифования, увеличение продолжительности жизни деталей машин для переработки пластмасс и повышение качества пластмассовых изделий

ПрименениеМарка сталиТолщина азотируемого слоя металлаПолучаемая твердость по Виккерсу (НV)Допустимая температура процесса, С
Детали машин:
  • зубчатые колеса;
  • коленчатые и распределительные валы;
  • винты;
  • направляющие;
  • шпиндели;
  • шнеки;
  • гидроцилиндры;
  • детали станков;
  • впускные и выпускные клапана двигателей;
  • детали турбин.
450,3-0,6450-500530-580
20Х0,3-0,5450-600550-570
40Х0,2-0,5500-640550-570
40ХН0,2-0,5480-640530-560
40ХН2МА0,2-0,5400-600530-550
18ХГТ0,2-0,5650-750530-550
15ХГН2ТА0,2-0,5640-800520-560
12Х2Н4А0,2-0,5550-700520-540
15ХФ0,2-0,55650-900520-540
20ХН3А0,2-0,5600-650520-540
20ХГНМТА0,2-0,5600-820520-550
25ХГТ0,2-0,5620-820520-550
30ХГТ0,2-0,5640-870520-550
20ХНР0,2-0,5650-720530-550
35ХГСА0,2-0,5650-720520-550
38ХМА0,2-0,6600-850520-550
38ХМФА0,2-0,5850-1100520-560
40Х9С20,03-0,04420-450520-560
40ХГНМ0,03-0,04500-520550-560
55Х20Г9АН40,03-0,04580-630530-550

Повышение износостойкости и коррозионной устойчивости, уменьшение прилипания металла при литье

ПрименениеМарка сталиТолщина азотируемого слоя металлаПолучаемая твердость по Виккерсу (НV)Допустимая температура процесса, С
Штампованный инструмент:
  • штампы;
  • пресс-формы для литья под давлением;
  • пресс-формы для пластмасс;
  • пуансоны для глубокой вытяжки;
  • прессовые и молотовые штампы.
5ХНМ0,25-0,3620-760500-530
5ХНМФ0,15-0,3600-700500-530
3Х2В80,22-0,26950-1100520-560
3Х3М3Ф0,15-0,22900-1200520-560
4Х4ВМФС0,25-0,35650-750520-560
4Х5МФС0,25-0,3900-950520-560
4Х5В2ФС0,25-0,3900-950520-560
38ХМЮА0,4-0,45800-1250520-560
Х120,3-0,351000-1100500-520
Х12М0,06-0,031000-1100400-520
Х12МФ0,06-0,031000-1100400-480

Повышение износостойкости инструмента и производительности процесса резания, улучшение режущих свойств

ПрименениеМарка сталиТолщина азотируемого слоя металлаПолучаемая твердость по Виккерсу (НV)Допустимая температура процесса, С
Режущий инструмент:
  • фрезы;
  • свёрла;
  • метчики;
  • протяжки;
  • развёртки;
  • инструменты для горячего сверления.
30Х130,2-0,3950-1100530-550
Р6М50,01-0,06900-1100500-530
Р9К100,01-0,06900-1100500-540
Заявка на расчёт

Для получения более подробной информации свяжитесь с нами:

  • обратитесь в отдел сбыта по тел. +7 (343) 288-79-82;
  • напишите письмо на электронную почту;
  • нажмите на кнопку «Заказать звонок»;
  • заполните поля в форме «Заявка на расчёт».