کاربرد کوره های نیتریدینگ یونی چاه عمیق

I. زمینه های اصلی کاربرد و قطعات کار نمونه

1. صنعت ساخت ماشین آلات و انتقال نیرو

• قطعات کار نمونه: شفت های بلند (به عنوان مثال، شفت های خروجی کاهنده، شفت های محرک آسیاب نورد)، پیچ های سرب بلند (به عنوان مثال، پیچ های توپی برای ماشین ابزارهای بزرگ)، چرخ دنده های حلزونی و غیره.
• دلایل کاربرد: این قطعات کار به مقاومت در برابر سایش سطح (برای جلوگیری از سایش در حین انتقال) و یک هسته سخت (برای مقاومت در برابر ضربه) نیاز دارند. طول آنها معمولاً از 1 تا 5 متر (یا حتی بیشتر) متغیر است که آنها را با کوره های افقی ناسازگار می کند. با این حال، کوره های چاه عمیق می توانند قطعات کار را به صورت عمودی آویزان کنند تا از تغییر شکل خمشی جلوگیری شود، در حالی که ضخامت یکنواخت لایه نیتریده شده را در سراسر شفت تضمین می کنند (با حاشیه خطای کنترل شده در 0.02 میلی متر) تا دقت انتقال را تضمین کنند.

2. صنعت خودرو و ماشین آلات ساختمانی

• قطعات کار نمونه: شفت های فرمان خودرو، شفت های محرک کامیون های سنگین، میله های پیستون سیلندر هیدرولیک (تا 3-6 متر طول)، پین های بوم بیل مکانیکی و غیره.
• دلایل کاربرد: این قطعات کار در معرض بارهای متناوب طولانی مدت، اصطکاک یا ضربه هیدرولیکی قرار دارند که نیاز به یک لایه سخت شده سطحی (سختی 50-100HRC) برای افزایش مقاومت در برابر سایش و استحکام خستگی دارد. کوره های چاه عمیق می توانند نیاز به "نیتریدینگ تمام طول" را برای قطعات کشیده مانند میله های پیستون برآورده کنند. به طور خاص، سطح میله های پیستون به یک لایه نیتریده شده یکنواخت فاز ε (مقاومت در برابر خوردگی و سایش) نیاز دارد تا از نشت سیلندر به دلیل سایش موضعی جلوگیری شود.

3. صنعت ماشین ابزار و تجهیزات دقیق

• قطعات کار نمونه: ریل های راهنمای بلند ماشین ابزارهای بزرگ (به عنوان مثال، ریل های دستگاه فرز دروازه ای)، دوک های دستگاه های بورینگ (2-4 متر طول)، شفت های چرخ سنگ زنی و غیره.
• دلایل کاربرد: ریل های ماشین ابزار، دوک ها و اجزای مشابه به دقت سطح بسیار بالایی نیاز دارند (حفظ راستای میکرونی پس از نیتریدینگ). روش گرمایش عمودی کوره های چاه عمیق، تنش خمشی ناشی از وزن خود قطعه کار را کاهش می دهد. همراه با کنترل دقیق تخلیه درخشان، می تواند یک لایه سخت شده یکنواخت 0.1-0.5 میلی متری را روی سطح کشیده ایجاد کند و مقاومت در برابر سایش را بدون به خطر انداختن دقت ابعادی تضمین کند.

4. صنعت نفت، شیمیایی و حفاری

• قطعات کار نمونه: لوله های حفاری نفت (8-12 متر طول)، خطوط لوله نفت (قطعات لوله ای کشیده)، شفت های پمپ چاه عمیق و غیره.
• دلایل کاربرد: این قطعات کار در محیط های زیرزمینی یا پرفشار کار می کنند و به مقاومت در برابر سایش (از فرسایش شن و ماسه و گل) و خوردگی ناشی از سولفید هیدروژن/دی اکسید کربن نیاز دارند. لایه سخت شده تشکیل شده توسط نیتریدینگ یونی (حاوی فازهای نیترید) مقاومت در برابر سایش و خوردگی را افزایش می دهد. ساختار عمودی کوره های چاه عمیق، درمان کلی لوله های حفاری/خطوط لوله فوق العاده بلند را در خود جای می دهد و از تفاوت های عملکردی در اتصالات ناشی از نیتریدینگ قطعه ای جلوگیری می کند.

5. هوافضا و زمینه تجهیزات پیشرفته

• قطعات کار نمونه: میله های اتصال کشیده ارابه فرود هواپیما، شفت های توربین موتور (1-3 متر طول)، شفت های تنظیم وضعیت فضاپیما و غیره.
• دلایل کاربرد: این اجزا الزامات عملکردی مواد سختگیرانه ای دارند (سختی سطح >60HRC، استحکام خستگی بیش از 30٪ افزایش یافته است) و نباید تحت تغییر شکل ناشی از حرارت قرار گیرند (با الزامات دقت تا 0.01 میلی متر در متر). نیتریدینگ در دمای پایین (350-550 درجه سانتیگراد) در کوره های چاه عمیق، تغییر شکل حرارتی قطعات کار را به حداقل می رساند. همراه با موقعیت یابی عمودی، عمق نفوذ یون نیتروژن را دقیقاً کنترل می کند (0.1-0.8 میلی متر)، تعادل سختی سطح و چقرمگی هسته برای برآورده کردن شرایط کاری شدید.

6. صنعت قالب و ابزار (قطعات کشیده خاص)

• قطعات کار نمونه: قالب های هسته بلند (به عنوان مثال، پیچ های اکسترودر پلاستیکی)، پانچ های کشیده، ابزارهای حفاری عمیق و غیره.
• دلایل کاربرد: این قطعات برای افزایش عمر مفید به مقاومت در برابر سایش سطح نیاز دارند. به عنوان مثال، پیچ های اکسترودر می توانند به طول 4-6 متر برسند و کوره های چاه عمیق لایه های نیتریده شده یکنواخت را تضمین می کنند و از خرابی قالب به دلیل سایش موضعی جلوگیری می کنند.

II. مزایای کاربرد: چرا ساختار چاه عمیق را انتخاب کنیم؟

1. سازگاری شکل: بدنه کوره عمودی امکان آویزان کردن مستقیم یا قرار دادن عمودی قطعات کار کشیده را فراهم می کند و از تغییر شکل خمشی ناشی از وزن خود (به ویژه برای قطعات کار با نسبت ابعاد >10) جلوگیری می کند.
2. یکنواختی: ناحیه تخلیه درخشان به طور مساوی در امتداد جهت عمودی کوره توزیع می شود و اطمینان حاصل می شود که تفاوت ضخامت و سختی لایه نیتریده شده در انتهای بالایی و پایینی قطعات کار کشیده <5٪ است.
3. سازگاری با راندمان: چندین قطعه کار کشیده با مشخصات یکسان (به عنوان مثال، چندین لوله حفاری که به موازات هم آویزان شده اند) را می توان به طور همزمان پردازش کرد که برای تولید انبوه مناسب است.
4. کنترل دقیق: نیتریدینگ در دمای پایین (350-550 درجه سانتیگراد) تغییر شکل حرارتی قطعات کار را کاهش می دهد و همراه با موقعیت یابی عمودی، الزامات دقت ابعادی قطعات دقیق را برآورده می کند.

خلاصه