La aplicación de hornos de nitruración iónica de pozo profundo

I. Campos de aplicación principales y piezas de trabajo típicas

1. Fabricación de maquinaria e industria de transmisión

• Piezas de trabajo típicas: Ejes largos (por ejemplo, ejes de salida de reductores, ejes de transmisión de laminadores), husillos de avance alargados (por ejemplo, husillos de bolas para máquinas herramienta grandes), engranajes helicoidales, etc.
• Razones de la aplicación: Estas piezas de trabajo requieren resistencia al desgaste superficial (para evitar el desgaste durante la transmisión) y un núcleo resistente (para la resistencia al impacto). Sus longitudes suelen oscilar entre 1 y 5 metros (o incluso más), lo que las hace incompatibles con los hornos horizontales. Los hornos de pozo profundo, sin embargo, pueden suspender las piezas de trabajo verticalmente para evitar la deformación por flexión, al tiempo que garantizan un espesor uniforme de la capa nitrurada en todo el eje (con un margen de error controlado dentro de 0,02 mm) para garantizar la precisión de la transmisión.

2. Industria automotriz y de maquinaria de construcción

• Piezas de trabajo típicas: Ejes de dirección automotrices, ejes de transmisión de camiones de servicio pesado, vástagos de pistón de cilindros hidráulicos (de hasta 3 a 6 metros de longitud), pasadores de pluma de excavadoras, etc.
• Razones de la aplicación: Estas piezas de trabajo están sujetas a cargas alternas a largo plazo, fricción o impacto hidráulico, lo que requiere una capa endurecida superficialmente (dureza 50-100HRC) para mejorar la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga. Los hornos de pozo profundo pueden cumplir con el requisito de "nitruración de longitud completa" para piezas alargadas como los vástagos de pistón. En particular, la superficie de los vástagos de pistón necesita una capa nitrurada ε-fase uniforme (resistencia a la corrosión y al desgaste) para evitar fugas en el cilindro debido al desgaste local.

3. Industria de máquinas herramienta y equipos de precisión

• Piezas de trabajo típicas: Guías largas de máquinas herramienta grandes (por ejemplo, guías de fresadoras de pórtico), husillos de mandrinadoras (de 2 a 4 metros de longitud), ejes de muelas, etc.
• Razones de la aplicación: Las guías de máquinas herramienta, los husillos y componentes similares exigen una precisión superficial extremadamente alta (manteniendo la rectitud a nivel de micras después de la nitruración). El método de calentamiento vertical de los hornos de pozo profundo reduce la tensión de flexión causada por el propio peso de la pieza de trabajo. Combinado con un control preciso de la descarga luminiscente, puede formar una capa endurecida uniforme de 0,1 a 0,5 mm en la superficie alargada, lo que garantiza la resistencia al desgaste sin comprometer la precisión dimensional.

4. Industria del petróleo, química y perforación

• Piezas de trabajo típicas: Tuberías de perforación de petróleo (de 8 a 12 metros de longitud), tuberías de petróleo (piezas tubulares alargadas), ejes de bombas de pozo profundo, etc.
• Razones de la aplicación: Estas piezas de trabajo operan en entornos subterráneos o de alta presión, lo que requiere resistencia al desgaste (por la erosión de arena y lodo) y a la corrosión por sulfuro de hidrógeno/dióxido de carbono. La capa endurecida formada por la nitruración iónica (que contiene fases de nitruro) mejora tanto la resistencia al desgaste como a la corrosión. La estructura vertical de los hornos de pozo profundo se adapta al tratamiento general de tuberías/tuberías de perforación ultralargas, evitando diferencias de rendimiento en las uniones causadas por la nitruración segmentada.

5. Campo aeroespacial y de equipos de alta gama

• Piezas de trabajo típicas: Bielas alargadas de tren de aterrizaje de aviones, ejes de turbinas de motores (de 1 a 3 metros de longitud), ejes de ajuste de actitud de naves espaciales, etc.
• Razones de la aplicación: Estos componentes tienen requisitos de rendimiento del material estrictos (dureza superficial >60HRC, resistencia a la fatiga aumentada en más del 30%) y no deben sufrir deformación inducida por el calor (con requisitos de precisión de hasta 0,01 mm/m). La nitruración a baja temperatura (350-550°C) en hornos de pozo profundo minimiza la deformación térmica de las piezas de trabajo. Combinado con el posicionamiento vertical, controla con precisión la profundidad de penetración de los iones de nitrógeno (0,1-0,8 mm), equilibrando la dureza superficial y la tenacidad del núcleo para cumplir con condiciones de trabajo extremas.

6. Industria de moldes y herramientas (piezas alargadas especiales)

• Piezas de trabajo típicas: Moldes de núcleo largos (por ejemplo, tornillos de extrusora de plástico), punzones alargados, herramientas de perforación de agujeros profundos, etc.
• Razones de la aplicación: Estas piezas requieren resistencia al desgaste superficial para prolongar la vida útil. Por ejemplo, los tornillos de la extrusora pueden alcanzar de 4 a 6 metros de longitud, y los hornos de pozo profundo garantizan capas nitruradas uniformes, evitando fallas en el molde debido al desgaste local.

II. Ventajas de la aplicación: ¿Por qué elegir la estructura de pozo profundo?

1. Adaptabilidad de la forma: El cuerpo del horno vertical permite la suspensión directa o la colocación vertical de piezas de trabajo alargadas, evitando la deformación por flexión causada por el propio peso (especialmente crítico para piezas de trabajo con una relación de aspecto >10).
2. Uniformidad: El área de descarga luminiscente se distribuye uniformemente a lo largo de la dirección vertical del horno, lo que garantiza que la diferencia de espesor y dureza de la capa nitrurada en los extremos superior e inferior de las piezas de trabajo alargadas sea <5%.
3. Adaptabilidad de la eficiencia: Se pueden procesar varias piezas de trabajo alargadas de la misma especificación (por ejemplo, varias tuberías de perforación suspendidas en paralelo) a la vez, lo que es adecuado para la producción en masa.
4. Control de precisión: La nitruración a baja temperatura (350-550°C) reduce la deformación térmica de las piezas de trabajo y, combinada con el posicionamiento vertical, cumple con los requisitos de precisión dimensional de las piezas de precisión.

Resumen