L'application de fours à nitridation ionique à puits profonds

I. Principaux domaines d'application et pièces typiques

1. Industrie de la fabrication mécanique et de la transmission

• Pièces typiques: Longs arbres (par exemple, arbres de sortie de réducteurs, arbres d'entraînement de laminoirs), vis mères allongées (par exemple, vis à billes pour les grandes machines-outils), vis sans fin, etc.
• Raisons de l'application: Ces pièces nécessitent une résistance à l'usure de surface (pour éviter l'usure pendant la transmission) et un cœur résistant (pour la résistance aux chocs). Leurs longueurs varient généralement de 1 à 5 mètres (ou même plus), ce qui les rend incompatibles avec les fours horizontaux. Les fours à puits profond, cependant, peuvent suspendre les pièces verticalement pour éviter la déformation par flexion, tout en assurant une épaisseur uniforme de la couche nitrurée sur toute la longueur de l'arbre (avec une marge d'erreur contrôlée à moins de 0,02 mm) pour garantir la précision de la transmission.

2. Industrie automobile et des machines de construction

• Pièces typiques: Arbres de direction automobiles, arbres d'entraînement de camions lourds, tiges de piston de vérins hydrauliques (jusqu'à 3 à 6 mètres de long), axes de flèche d'excavatrices, etc.
• Raisons de l'application: Ces pièces sont soumises à des charges alternées, à des frottements ou à des chocs hydrauliques à long terme, ce qui nécessite une couche durcie en surface (dureté 50-100 HRC) pour améliorer la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue. Les fours à puits profond peuvent répondre à l'exigence de "nitruration sur toute la longueur" pour les pièces allongées comme les tiges de piston. En particulier, la surface des tiges de piston nécessite une couche nitrurée en phase ε uniforme (résistance à la corrosion et à l'usure) pour éviter les fuites du cylindre dues à l'usure locale.

3. Industrie des machines-outils et des équipements de précision

• Pièces typiques: Longs rails de guidage de grandes machines-outils (par exemple, rails de fraiseuse à portique), broches de machines d'alésage (2 à 4 mètres de long), arbres de meules, etc.
• Raisons de l'application: Les rails de machines-outils, les broches et les composants similaires exigent une précision de surface extrêmement élevée (maintien de la rectitude au niveau du micron après la nitruration). La méthode de chauffage vertical des fours à puits profond réduit les contraintes de flexion causées par le poids propre de la pièce. Combinée à un contrôle précis de la décharge luminescente, elle peut former une couche durcie uniforme de 0,1 à 0,5 mm sur la surface allongée, assurant la résistance à l'usure sans compromettre la précision dimensionnelle.

4. Industrie pétrolière, chimique et de forage

• Pièces typiques: Tubes de forage pétrolier (8 à 12 mètres de long), pipelines pétroliers (pièces tubulaires allongées), arbres de pompes de puits profonds, etc.
• Raisons de l'application: Ces pièces fonctionnent dans des environnements souterrains ou à haute pression, nécessitant une résistance à l'usure (due à l'érosion par le sable et la boue) et à la corrosion par le sulfure d'hydrogène/dioxyde de carbone. La couche durcie formée par la nitruration ionique (contenant des phases de nitrure) améliore à la fois la résistance à l'usure et à la corrosion. La structure verticale des fours à puits profond permet le traitement global des tubes/pipelines de forage ultra-longs, évitant les différences de performance au niveau des joints causées par la nitruration segmentée.

5. Domaine aérospatial et des équipements haut de gamme

• Pièces typiques: Bielles allongées de train d'atterrissage d'avion, arbres de turbine de moteur (1 à 3 mètres de long), arbres de réglage d'attitude de vaisseau spatial, etc.
• Raisons de l'application: Ces composants ont des exigences de performance des matériaux strictes (dureté de surface >60 HRC, résistance à la fatigue augmentée de plus de 30 %) et ne doivent pas subir de déformation induite par la chaleur (avec des exigences de précision allant jusqu'à 0,01 mm/m). La nitruration à basse température (350-550°C) dans les fours à puits profond minimise la déformation thermique des pièces. Combinée au positionnement vertical, elle contrôle avec précision la profondeur de pénétration des ions azote (0,1-0,8 mm), équilibrant la dureté de surface et la ténacité du cœur pour répondre aux conditions de travail extrêmes.

6. Industrie des moules et des outils (pièces allongées spéciales)

• Pièces typiques: Longs moules à noyau (par exemple, vis d'extrudeuse en plastique), poinçons allongés, outils de forage de trous profonds, etc.
• Raisons de l'application: Ces pièces nécessitent une résistance à l'usure de surface pour prolonger la durée de vie. Par exemple, les vis d'extrudeuse peuvent atteindre 4 à 6 mètres de long, et les fours à puits profond assurent des couches nitrurées uniformes, empêchant la défaillance des moules due à l'usure locale.

II. Avantages de l'application : Pourquoi choisir la structure à puits profond ?

1. Adaptabilité à la forme: Le corps du four vertical permet la suspension directe ou le placement vertical des pièces allongées, évitant la déformation par flexion causée par le poids propre (particulièrement critique pour les pièces avec un rapport d'aspect >10).
2. Uniformité: La zone de décharge luminescente est répartie uniformément le long de la direction verticale du four, garantissant que la différence d'épaisseur et de dureté de la couche nitrurée aux extrémités supérieure et inférieure des pièces allongées est <5%.
3. Adaptabilité à l'efficacité: Plusieurs pièces allongées de la même spécification (par exemple, plusieurs tubes de forage suspendus en parallèle) peuvent être traitées en même temps, ce qui convient à la production de masse.
4. Contrôle de précision: La nitruration à basse température (350-550°C) réduit la déformation thermique des pièces, et combinée au positionnement vertical, répond aux exigences de précision dimensionnelle des pièces de précision.

Résumé