АЗОТИРОВАНИЕ

В 2007 году фирма PARADOWSCY АМР Sp. z o.o. вывела на внутренний и внешние рынки азотированные ионно-плазменным методом клапаны для двигателей внутреннего сгорания. Во всем мире такой метод  является самой современной технологией азотирования металлов. Метод основан на обработке поверхности наиболее уязвимых участков деталей техники и оборудования тлеющими зарядами, генерируемыми пульсирующим электрическим полем. Импульсный разряд в разреженой среде насыщает азотом поверхность металла. Ионно-плазменное азотирование – это современный вариант газового азотирования в котором вместо аммиака используются не представляющие угрозы для окружающей среды азот и водород.

Процесс производится при низкой температуре (более 400°C, что можно отнести к одному из преимуществ ионно-плазменного азотирования) и при пониженном давлении. Основным результатом данного процесса является получение высоких показателей прочности азотированных слоев. Диапазон  температур  от -400°C до -600 °C позволяет получать различные показатели прочности материала. Наиболее высокие показатели прочности азотированной поверхности достигаются при температуре в пределах 400 °С ÷ 500 °С. Процесс азотирования проводится в вакуумной камере с разрежением 1 ÷ 10 гПа. Обрабатываемая деталь служит отрицательным электродом (катодом), а стенки камеры -положительным (анодом). Под влиянием напряжения постоянного тока (400 ÷ 700 V) поверхность катода излучает электроны, которые в электрическом поле приобретают энергию, необходимую для ионизации молекул газа. В результате столкновений ионизированные атомы и молекулы ускоряются и сталкиваются с поверхностью катода. При таком столкновении, ионы воздействуют на атомы железа, легирующие элементы, углерод, азот и электроны, необходимые для поддержания тлеющего разряда. Атомы железа объединяются с активными атомами азота, осаждаются на поверхности в виде нитридов и насыщают наружные слои азотом в процессе диффузии. В результате плазменно-ионного азотирования возникают нитридные слои с непористой однофазной приповерхностной зоной, обеспечивающей однородность физико-химических условий. Можно точно контролировать структуру слоя, эффективно обрабатывать крупные элементы с высокими требованиями к точности размеров и достичь повышеной износостойкости.

Постоянно расширяется ассортимент материалов, для которых разрабатываются индивидуальные технологические параметры процесса ионно-плазменного азотирования. В результате упрочнения вышеуказанным методом образуется диффузионный слой, который обеспечивает увеличение срока службы, износостойкость и антизадирные свойства изделий. Применение этой технологии  совершенствует работоспособность пары „стержень клапана - направляющая", снижает адгезию нагара в области тарелки, повышает антикоррозионную стойкость  и долговечность клапана.

Технология ионно-плазменного азотирования помогает произвести клапаны с высокими механическими характеристиками (прочность, износостойкость, усталостная выносливость, антизадирные свойства). Эта технология имеет существенные преимущества в сравнении с применявшимися ранее методами хромирования и азотирования в соляных ваннах, в том числе и с точки зрения отсутствия негативного воздействия на окружающую среду.