PreNitLPC

Redaktor: Administrator

16.04.2009.

Nazwa technologii Wysokotemperaturowe nawęglanie próżniowe z przedazotowaniem - PreNitLPC Dziedzina nauki Inżynieria Materiałowa Nawęglanie próżniowe (precyzyjniej zwane również nawęglaniem niskociśnieniowym) skutecznie konkuruje z dotychczas stosowanymi metodami nawęglania dzięki korzyściom ekonomicznym wynikającym głównie ze znacznego ograniczenia łącznego czasu procesu. Jest to efektem zastosowania atmosfer o większym potencjale węglowym oraz możliwości zastosowania wyższych temperatur nawęglania niż tradycyjnie stosowane. Obecnie temperatury nawęglania niskociśnieniowego mogą osiągać nawet 1050C, co w znaczący sposób wpływa na skrócenie procesu i przez to proces staje się bezkonkurencyjny w stosunku do konwencjonalnych. Najpoważniejszym ograniczeniem stosowania takich wysokich temperatur jest znaczny wzrost ziarna austenitu w stali poddanej nawęglaniu. Dotychczas zapobiegano temu zjawisku stosując stale z dodatkami stopowymi ograniczającymi rozrost ziaren, co w oczywisty sposób podnosi koszty materiałowe. Alternatywnym rozwiązaniem może być zastosowanie w nawęglaniu niskociśnieniowym etapu przedazotowania stali w fazie nagrzewania do temperatury nawęglania. Technologia ta, znana pod nazwą PreNitLPC została opracowana w Instytucie Inżynierii Materiałowej PŁ i opatentowana. Jest to modyfikacja procesu nawęglania niskociśnieniowego. Polega na dozowaniu w etapie nagrzewania wsadu do temperatury nawęglania amoniaku, który stanowi źródło atomów azotu. Amoniak jest dozowany w zakresie temperatury od 400 do 700C .   Taki zakres temperaturowy optymalny jest zarówno ze względu na ograniczenie ilości austenitu szczątkowego, jak również pod kątem ekonomicznym, gdyż dozowanie odbywa się etapie nagrzewania, więc nie powoduje wydłużenia łącznego procesu. Powstały ( z katalitycznego rozpadu amoniaku) azot nasycając warstwę wierzchnią stali powoduje ograniczenie rozrostu ziaren austenitu w temperaturze nawęglania. Cechy innowacyjne Wspomaganie procesu nawęglania niskociśnieniowego (próżniowego) azotem dostarczanym w etapie nagrzewania wsadu do nawęglania powoduje rozdrobnienie ziaren austenitu. Wpływ na ograniczenie rozrostu ziaren mają nanowydzielenia w postaci azotków i węglikoazotków dodatków stopowych, które stanowią heterogeniczne zarodki ziaren tworzącego się austenitu oraz barierę dla ich rozrostu. Ilość zaabsorbowanego azotu w warstwie wierzchniej podczas fazy przedazotowania jest stosunkowo niewielka natomiast głębokość naazotowanej warstwy jest porównywalna z grubością warstwy nawęglonej, co powoduje iż ograniczenie rozrostu ziaren austenitu występuje w całej warstwie nawęglonej. Ilość ta jak widać jest wystarczająca do utworzenia się odpowiedniej liczby nanowydzieleń w całym obszarze nawęglonym, z drugiej strony taka ilość azotu nie powoduje stabilizacji austenitu, a tym samym nie zwiększa ilości austenitu szczątkowego w warstwie wierzchniej, nie obniżając tym samym własności mechanicznych tej warstwy. Reasumując dostarczanie do powierzchni nawęglanego wsadu azotu w ilościach nieprzekraczających kilka setnych procenta skutkuje ograniczeniem wpływu niekorzystnego oddziaływania wysokich temperatur obróbki na własności mechaniczne warstw wierzchnich stali bez konieczności stosowania stali z dodatkami

Zmieniony ( 15.07.2010. )