Ứng dụng lò nitriding ion sâu

I. Các lĩnh vực ứng dụng cốt lõi và các chi tiết gia công điển hình

1. Ngành Chế tạo máy móc và Truyền động

• Các chi tiết gia công điển hình: Trục dài (ví dụ: trục ra của bộ giảm tốc, trục truyền động của máy cán), vít me bi kéo dài (ví dụ: vít me bi cho máy công cụ lớn), bánh răng trục vít, v.v.
• Lý do ứng dụng: Các chi tiết gia công này yêu cầu khả năng chống mài mòn bề mặt (để ngăn ngừa mài mòn trong quá trình truyền động) và lõi cứng (để chống va đập). Chiều dài của chúng thường từ 1 đến 5 mét (hoặc thậm chí dài hơn), khiến chúng không tương thích với lò nằm ngang. Tuy nhiên, lò giếng sâu có thể treo các chi tiết gia công theo chiều dọc để tránh biến dạng uốn, đồng thời đảm bảo độ dày lớp nitơ hóa đồng đều trên toàn bộ trục (với sai số được kiểm soát trong vòng 0,02mm) để đảm bảo độ chính xác truyền động.

2. Ngành Công nghiệp Ô tô và Máy móc Xây dựng

• Các chi tiết gia công điển hình: Trục lái ô tô, trục truyền động xe tải hạng nặng, cần piston xi lanh thủy lực (dài tới 3-6 mét), chốt cần cẩu máy xúc, v.v.
• Lý do ứng dụng: Các chi tiết gia công này phải chịu tải trọng xen kẽ, ma sát hoặc va đập thủy lực trong thời gian dài, đòi hỏi một lớp làm cứng bề mặt (độ cứng 50-100HRC) để tăng cường khả năng chống mài mòn và độ bền mỏi. Lò giếng sâu có thể đáp ứng yêu cầu "nitơ hóa toàn chiều dài" cho các bộ phận kéo dài như cần piston. Đặc biệt, bề mặt của cần piston cần một lớp nitơ hóa pha ε đồng đều (chống ăn mòn và mài mòn) để ngăn ngừa rò rỉ xi lanh do mài mòn cục bộ.

3. Ngành Máy công cụ và Thiết bị chính xác

• Các chi tiết gia công điển hình: Ray dẫn hướng dài của máy công cụ lớn (ví dụ: ray máy phay cổng), trục chính máy khoan (dài 2-4 mét), trục bánh mài, v.v.
• Lý do ứng dụng: Ray máy công cụ, trục chính và các bộ phận tương tự đòi hỏi độ chính xác bề mặt cực cao (duy trì độ thẳng ở cấp độ micron sau khi nitơ hóa). Phương pháp gia nhiệt theo chiều dọc của lò giếng sâu làm giảm ứng suất uốn do trọng lượng của chính chi tiết gia công. Kết hợp với việc kiểm soát phóng điện chính xác, nó có thể tạo thành một lớp cứng đồng đều 0,1-0,5mm trên bề mặt kéo dài, đảm bảo khả năng chống mài mòn mà không ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước.

4. Ngành Dầu khí, Hóa chất và Khoan

• Các chi tiết gia công điển hình: Ống khoan dầu (dài 8-12 mét), đường ống dẫn dầu (các bộ phận hình ống kéo dài), trục bơm giếng sâu, v.v.
• Lý do ứng dụng: Các chi tiết gia công này hoạt động trong môi trường dưới lòng đất hoặc áp suất cao, đòi hỏi khả năng chống mài mòn (do xói mòn cát và bùn) và ăn mòn từ hydro sulfua/carbon dioxide. Lớp cứng được hình thành bằng cách nitơ hóa ion (chứa các pha nitrua) làm tăng khả năng chống mài mòn và ăn mòn. Cấu trúc thẳng đứng của lò giếng sâu phù hợp với việc xử lý tổng thể các ống khoan/đường ống siêu dài, tránh sự khác biệt về hiệu suất tại các khớp nối do nitơ hóa phân đoạn.

5. Lĩnh vực Hàng không vũ trụ và Thiết bị cao cấp

• Các chi tiết gia công điển hình: Thanh nối kéo dài càng hạ cánh máy bay, trục tuabin động cơ (dài 1-3 mét), trục điều chỉnh tư thế tàu vũ trụ, v.v.
• Lý do ứng dụng: Các bộ phận này có yêu cầu về hiệu suất vật liệu nghiêm ngặt (độ cứng bề mặt >60HRC, độ bền mỏi tăng hơn 30%) và không được biến dạng do nhiệt (với yêu cầu về độ chính xác lên đến 0,01mm/m). Nitơ hóa nhiệt độ thấp (350-550°C) trong lò giếng sâu giảm thiểu biến dạng nhiệt của các chi tiết gia công. Kết hợp với định vị theo chiều dọc, nó kiểm soát chính xác độ sâu thâm nhập ion nitơ (0,1-0,8mm), cân bằng độ cứng bề mặt và độ dẻo dai của lõi để đáp ứng các điều kiện làm việc khắc nghiệt.

6. Ngành Khuôn và Dụng cụ (Các bộ phận kéo dài đặc biệt)

• Các chi tiết gia công điển hình: Khuôn lõi dài (ví dụ: vít đùn nhựa), đục lỗ kéo dài, dụng cụ khoan lỗ sâu, v.v.
• Lý do ứng dụng: Các bộ phận này yêu cầu khả năng chống mài mòn bề mặt để kéo dài tuổi thọ. Ví dụ, vít đùn có thể đạt chiều dài 4-6 mét và lò giếng sâu đảm bảo các lớp nitơ hóa đồng đều, ngăn ngừa hỏng khuôn do mài mòn cục bộ.

II. Ưu điểm ứng dụng: Tại sao nên chọn cấu trúc giếng sâu?

1. Khả năng thích ứng hình dạng: Thân lò thẳng đứng cho phép treo trực tiếp hoặc đặt thẳng đứng các chi tiết gia công kéo dài, tránh biến dạng uốn do trọng lượng bản thân (đặc biệt quan trọng đối với các chi tiết gia công có tỷ lệ khung hình >10).
2. Tính đồng đều: Vùng phóng điện phát sáng được phân bố đều dọc theo hướng thẳng đứng của lò, đảm bảo rằng sự khác biệt về độ dày và độ cứng của lớp nitơ hóa ở đầu trên và đầu dưới của các chi tiết gia công kéo dài là <5%.
3. Khả năng thích ứng hiệu quả: Nhiều chi tiết gia công kéo dài có cùng thông số kỹ thuật (ví dụ: nhiều ống khoan được treo song song) có thể được xử lý cùng một lúc, phù hợp với sản xuất hàng loạt.
4. Kiểm soát độ chính xác: Nitơ hóa nhiệt độ thấp (350-550°C) làm giảm biến dạng nhiệt của các chi tiết gia công và kết hợp với định vị theo chiều dọc, đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác kích thước của các bộ phận chính xác.

Tóm tắt