Tout ce que vous devez savoir sur la nitruration

Si vous travaillez avec des vis et des fûts, le traitement de nitruration n’est pas du tout nouveau.
EJS fabrique de nombreux produits avec nitruration, notamment un fût à vis conique, un fût d'extrudeuse, un fût de moulage par injection, un cylindre double parallèle, un fût à double vis, un fût d'injection, une vis d'alimentation, une vis à rouleaux planétaires, une vis en caoutchouc, des éléments de vis et bien d'autres.

Le traitement de nitruration est un processus de traitement thermique chimique dans lequel des atomes d'azote pénètrent dans la surface de la pièce dans un certain milieu et à une certaine température. Les produits nitrurés ont une excellente résistance à l'usure, à la fatigue, à la corrosion et aux températures élevées.

Matériaux couramment utilisés pour la nitruration

Pendant le processus de nitruration, les éléments d'aluminium, de chrome, de vanadium et de molybdène dans les matériaux en acier allié traditionnels peuvent générer des nitrures stables lorsqu'ils entrent en contact avec les atomes d'azote naissants, en particulier les éléments de molybdène, non seulement les éléments nitrurés, mais réduisent également la fragilité qui se produit pendant la nitruration. Les éléments d'autres aciers alliés, tels que le nickel, le cuivre, le silicium, le manganèse, etc., ne contribuent pas beaucoup aux caractéristiques de nitruration. 

D'une manière générale, s'il y a un ou plusieurs éléments formant du nitrure dans l'acier, l'effet après nitruration est relativement bon. Parmi eux, l'aluminium est l'élément nitrure le plus résistant, et les résultats de nitruration avec 0,85 ~ 1,5 % d'aluminium sont les meilleurs ; s'il y a suffisamment de chrome, de bons résultats peuvent également être obtenus ; acier au carbone sans alliages, en raison de l'infiltration qui en résulte, la couche d'azote est cassante et se décolle facilement, la rendant impropre à la nitruration de l'acier.


Processus technique de nitruration

1) Nettoyage de surface des pièces avant nitruration
La plupart des pièces peuvent être nitrurées immédiatement après le dégraissage par dégraissage au gaz. Certaines pièces doivent également être nettoyées avec de l'essence, mais si le polissage, le meulage, le polissage, etc. sont utilisés dans la méthode de traitement final avant la nitruration, cela peut produire une couche de surface qui entrave la nitruration, entraînant une nitruration inégale après la nitruration, provoquant des défauts tels que la flexion. À ce stade, l’une des deux méthodes suivantes doit être utilisée pour retirer la couche superficielle. La première méthode consiste à éliminer le pétrole avec du gaz avant la nitruration. La surface est ensuite sablée avec de la poudre d'alumine (nettoyage abrasif). La deuxième méthode consiste à appliquer un revêtement de phosphate sur la surface.

2) Air évacué du four de nitruration
Placez les pièces traitées dans un four de nitruration et scellez le couvercle du four avant de chauffer, mais l'air doit être évacué du four avant 150 ︒C.
La fonction principale de l'échappement d'air est d'empêcher l'apparition de gaz explosifs lorsque le gaz ammoniac est décomposé au contact de l'air et d'empêcher l'oxydation de la surface de l'objet. Les gaz utilisés sont l'ammoniac et l'azote.

3) Taux de décomposition de l'ammoniac
La nitruration est réalisée en mettant en contact d'autres éléments d'alliage avec de l'azote naissant, mais la génération d'azote naissant fait que l'acier lui-même devient un catalyseur lorsque l'ammoniac gazeux entre en contact avec l'acier chauffant, ce qui favorise la décomposition de l'ammoniac.

Bien que la nitruration puisse être effectuée sous ammoniac avec différents taux de décomposition, le taux de décomposition de 15 à 30 % est généralement adopté, avec au moins 4 à 10 heures selon différentes épaisseurs de nitruration, et la température de traitement est maintenue à environ 520 °C.

4) refroidissement
La plupart des fours de nitruration industriels sont équipés d'échangeurs de chaleur, afin de refroidir rapidement le four de chauffage et les pièces traitées. Autrement dit, une fois la nitruration terminée, coupez la puissance de chauffage, abaissez la température du four d'environ 50 °C et doublez le débit d'ammoniac, puis allumez l'échangeur de chaleur. En même temps, il est nécessaire d'observer s'il y a des bulles sur le tuyau d'échappement pour confirmer la pression positive dans le four. Lorsque le gaz ammoniac se stabilise, réduisez le volume d’ammoniac jusqu’à ce que la pression positive dans le four soit atteinte. Lorsque la température du four descend en dessous de 150°C et seulement à ce moment-là, le couvercle du four peut être ouvert.

Actuellement, il existe 3 principaux types de traitement de nitruration

• nitruration gazeuse
• nitruration liquide
• Nitruration ionique/plasma

Ci-dessous le comparatif de ces 3 traitements de nitruration :

Contenu comparé	Nitruration gazeuse	Nitruration liquide	Nitruration ionique/plasma
Pollution de l'environnement	Lourd	Lourd	aucun
Nécessité d'installer des installations de protection de l'environnement	requis	requis	inutile
Acceptation pour l'industrie urbaine	pas acceptable	pas acceptable	acceptable
Temps de cycle de production	long	court	court
Consommation d'ammoniac	Grand	*	très peu
Consommation d'énergie	Grand	Petit	Petit
Coût de production	plus haut	haut	Faible
Investissement en équipement	faible	faible	haut
Complexité de l'appareil	Simple	Simple	plus compliqué
Artisanat requis	OUI	OUI	OUI
Contrôlabilité de la structure de la couche de nitrure	pas contrôlable	pas contrôlable	contrôlable
Performances de nitruration	bien	bien	excellent
Matériaux acceptables pour la nitruration	beaucoup	beaucoup	plus
Effet nitruration sur l'acier inoxydable	difficile à manipuler	manipulation facile	manipulation la plus simple
Déformation de la pièce à travailler	grand	grand	petit
Protection des surfaces non nitrurées	compliqué	compliqué	facile
Propreté requise pour la pièce à travailler	haut	haut	plus haut
Exigences pour l'opérateur	haut	haut	haut
Environnement sur site pour les opérateurs	pauvre	pauvre	bien
Effectif de l'opérateur	faible effectif	faible effectif	force de travail inférieure

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