Səthin işlənməsi və modifikasiyası

Səthlər hər şeyi əhatə edir. Material səthlərinin bizə təqdim etdiyi cazibə və funksiyalar böyük əhəmiyyət kəsb edir. Therefore SURFACE TREATMENT and SURFACE MODIFICATION are among our everyday industrial operations. Səthin təmizlənməsi və modifikasiyası təkmilləşdirilmiş səth xüsusiyyətlərinə gətirib çıxarır və ya son bitirmə əməliyyatı kimi, ya da örtük və ya birləşmə əməliyyatından əvvəl həyata keçirilə bilər. Səthin işlənməsi və modifikasiyası prosesləri (həmçinin SURFACE ENGINEERING kimi istinad edilir) , materialların və məhsulların səthlərini aşağıdakılara uyğunlaşdırın:

 

 

 

- Sürtünməyə və aşınmaya nəzarət edin

 

- Korroziyaya davamlılığı artırın

 

- Sonrakı örtüklərin və ya birləşdirilən hissələrin yapışmasını gücləndirin

 

- Fiziki xassələri keçiriciliyi, müqaviməti, səth enerjisini və əksi dəyişdirin

 

- Funksional qrupları tətbiq etməklə səthlərin kimyəvi xassələrini dəyişdirin

 

- Ölçüləri dəyişdirin

 

- Görünüşü dəyişdirin, məsələn, rəng, pürüzlülük... və s.

 

- Səthləri təmizləyin və/və ya dezinfeksiya edin

 

 

 

Səthi emal və modifikasiyadan istifadə edərək materialların funksiyaları və xidmət müddəti yaxşılaşdırıla bilər. Ümumi səth müalicəsi və modifikasiya üsullarımızı iki əsas kateqoriyaya bölmək olar:

 

 

 

Səthi örtən Səthin təmizlənməsi və modifikasiyası:

 

Üzvi örtüklər: Üzvi örtüklər materialların səthlərinə boyalar, sementlər, laminatlar, əridilmiş tozlar və sürtkü yağları tətbiq edir.

 

Qeyri-üzvi örtüklər: Populyar qeyri-üzvi örtüklərimiz elektrokaplama, avtokatalitik örtük (elektrolsuz örtüklər), çevrilmə örtükləri, termal spreylər, isti daldırma, sərt üzlük, soba əritmə, metal, şüşə, keramika üzərində SiO2, SiN kimi nazik təbəqə örtükləridir. Zəhmət olmasa, müvafiq alt menyuda səthin işlənməsi və örtüklərin modifikasiyası ətraflı izah edilirburaya klikləyin Funksional örtüklər / Dekorativ örtüklər / Nazik film / Qalın film

 

 

 

Səthin təmizlənməsi və səthləri dəyişdirən modifikasiyası: Bu səhifədə biz bunlara diqqət yetirəcəyik. Aşağıda təsvir etdiyimiz səthin təmizlənməsi və modifikasiya üsullarının hamısı mikro və ya nano miqyasda deyil, lakin əsas məqsəd və üsullar mikro istehsal miqyasında olanlara əhəmiyyətli dərəcədə bənzədiyi üçün biz onlar haqqında qısaca danışacağıq.

 

 

 

Sərtləşmə: Lazer, alov, induksiya və elektron şüa ilə seçici səth sərtləşməsi.

 

 

 

Yüksək Enerji Müalicələri: Yüksək enerjili müalicələrimizdən bəzilərinə ion implantasiyası, lazer şüşələmə və birləşmə və elektron şüa müalicəsi daxildir.

 

 

 

İncə Diffuziya Müalicələri: İncə diffuziya proseslərinə ferritik-nitrokarburizasiya, borlama, TiC, VC kimi digər yüksək temperatur reaksiya prosesləri daxildir.

 

 

 

Ağır Diffuziya Müalicələri: Ağır diffuziya proseslərimizə karbürləşdirmə, nitridləşmə və karbonatlaşdırma daxildir.

 

 

 

Xüsusi Səthi Müalicələr: Kriogen, maqnit və səs emalları kimi xüsusi müalicələr həm səthlərə, həm də toplu materiallara təsir göstərir.

 

 

 

Selektiv sərtləşmə prosesləri alov, induksiya, elektron şüası, lazer şüası ilə həyata keçirilə bilər. Böyük substratlar alovla bərkitmə üsulu ilə dərindən bərkidilir. Digər tərəfdən induksiya ilə sərtləşdirmə kiçik hissələr üçün istifadə olunur. Lazer və elektron şüa sərtləşməsi bəzən sərt üzlük və ya yüksək enerjili müalicələrdə olanlardan fərqlənmir. Bu səth müalicəsi və modifikasiya prosesləri yalnız söndürmə sərtləşməsinə imkan verən kifayət qədər karbon və ərinti tərkibinə malik olan poladlara tətbiq edilir. Çuqunlar, karbon çelikləri, alət poladları və alaşımlı poladlar bu səthin təmizlənməsi və modifikasiya üsulu üçün uyğundur. Parçaların ölçüləri bu sərtləşdirici səth müalicələri ilə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirilmir. Sərtləşmə dərinliyi 250 mikrondan bütün bölmə dərinliyinə qədər dəyişə bilər. Bununla belə, bütün bölmə vəziyyətində kəsik nazik, 25 mm-dən (1 düym) az və ya kiçik olmalıdır, çünki sərtləşmə prosesləri materialların tez bir zamanda, bəzən bir saniyə ərzində soyumasını tələb edir. Böyük iş parçalarında buna nail olmaq çətindir və buna görə də böyük hissələrdə yalnız səthlər bərkidilə bilər. Məşhur səth müalicəsi və modifikasiya prosesi olaraq bir çox digər məhsullar arasında yayları, bıçaq bıçaqlarını və cərrahi bıçaqları sərtləşdiririk.

 

 

 

Yüksək enerjili proseslər nisbətən yeni səth müalicəsi və modifikasiya üsullarıdır. Səthlərin xüsusiyyətləri ölçüləri dəyişdirilmədən dəyişdirilir. Bizim məşhur yüksək enerjili səth müalicəsi proseslərimiz elektron şüa müalicəsi, ion implantasiyası və lazer şüası ilə müalicədir.

 

 

 

Elektron şüası ilə işlənmə: Elektron şüası ilə səthlə işlənmə, material səthinə yaxın 100 mikrona yaxın çox dayaz bölgədə 10Exp6 Santigrad/san (10exp6 Fahrenheit/san) qaydasında, sürətli qızdırma və sürətli soyutma yolu ilə səthin xüsusiyyətlərini dəyişdirir. Elektron şüa müalicəsi səthi ərintilər istehsal etmək üçün sərt örtükdə də istifadə edilə bilər.

 

 

 

İon İmplantasiyası: Bu səth müalicəsi və modifikasiya üsulu qaz atomlarını kifayət qədər enerji ilə ionlara çevirmək üçün elektron şüa və ya plazmadan istifadə edir və ionları vakuum kamerasında maqnit rulonları ilə sürətləndirilən substratın atom şəbəkəsinə implantasiya edir/yerləşdirir. Vakuum ionların kamerada sərbəst hərəkətini asanlaşdırır. İmplantasiya edilmiş ionlarla metalın səthi arasındakı uyğunsuzluq səthi sərtləşdirən atom qüsurları yaradır.

 

 

 

Lazer Şüasının Müalicəsi: Elektron şüa səthinin işlənməsi və modifikasiyası kimi, lazer şüası ilə müalicə də səthə yaxın çox dayaz bölgədə sürətli qızdırma və sürətli soyutma yolu ilə səthin xüsusiyyətlərini dəyişdirir. Bu səth müalicəsi və modifikasiya üsulu səth ərintiləri istehsal etmək üçün sərt üzlük işlərində də istifadə edilə bilər.

 

 

 

İmplant dozaları və müalicə parametrləri üzrə nou-hau bizə istehsal zavodlarımızda bu yüksək enerjili səthi təmizləmə üsullarından istifadə etməyimizi mümkün edir.

 

 

 

İncə Diffuziya Səthi Müalicələri:

​

Ferritik nitrokarburizasiya, kritik alt temperaturlarda azot və karbonu qara metallara diffuzlaşdıran sərtləşmə prosesidir. Emal temperaturu adətən 565 C-dir (1049 Fahrenheit). Bu temperaturda poladlar və digər qara ərintilər hələ də ferrit fazasındadır ki, bu da austenitik fazada baş verən digər sərtləşmə prosesləri ilə müqayisədə üstünlük təşkil edir. Proses yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur:

 

• sürtünmə müqaviməti

 

•yorğunluq xüsusiyyətləri

 

•korroziyaya davamlılıq

 

Aşağı emal temperaturları sayəsində sərtləşmə prosesində çox az forma pozuntusu baş verir.

 

 

 

Borlaşdırma, borun bir metal və ya ərintiyə daxil edildiyi prosesdir. Bu, bor atomlarının metal komponentin səthinə yayıldığı səthi sərtləşdirmə və modifikasiya prosesidir. Nəticədə səthdə dəmir boridlər və nikel boridlər kimi metal boridlər var. Təmiz vəziyyətdə bu boridlər olduqca yüksək sərtliyə və aşınma müqavimətinə malikdir. Borlaşdırılmış metal hissələr son dərəcə aşınmaya davamlıdır və çox vaxt sərtləşdirmə, karbürləşdirmə, nitridləşdirmə, nitrokarbürləşdirmə və ya induksiya ilə sərtləşdirmə kimi ənənəvi istilik müalicəsi ilə işlənmiş komponentlərdən beş dəfəyə qədər uzun müddət davam edəcəkdir.

 

​

 

Ağır Diffuziya Səthinin Müalicəsi və Modifikasiyası: Əgər karbon miqdarı azdırsa (məsələn, 0,25%-dən az), onda biz bərkitmə üçün səthin karbon tərkibini artıra bilərik. İstədiyiniz xüsusiyyətlərdən asılı olaraq hissə mayedə söndürülərək istiliklə müalicə oluna bilər və ya sabit havada soyudula bilər. Bu üsul yalnız səthdə yerli sərtləşməyə imkan verəcək, ancaq nüvədə deyil. Bu, bəzən çox arzuolunandır, çünki dişli çarxlarda olduğu kimi yaxşı aşınma xüsusiyyətlərinə malik sərt səthə imkan verir, lakin zərbə yükü altında yaxşı performans göstərəcək sərt daxili nüvəyə malikdir.

 

 

 

Səthin təmizlənməsi və modifikasiya üsullarından birində, yəni Karbürləşdirmədə səthə karbon əlavə edirik. Biz hissəni yüksək temperaturda Karbonla zəngin atmosferə məruz qoyuruq və diffuziyaya Karbon atomlarını poladda ötürməyə imkan veririk. Diffuziya yalnız poladın karbon tərkibi az olduqda baş verəcək, çünki diffuziya konsentrasiyaların diferensial prinsipi ilə işləyir.

 

 

 

Paketin Karbürləşdirilməsi: Hissələr karbon tozu kimi yüksək karbonlu mühitə qablaşdırılır və sobada 900 C (1652 Fahrenheit) temperaturda 12 ilə 72 saat arasında qızdırılır. Bu temperaturda güclü reduksiyaedici olan CO qazı əmələ gəlir. Reduksiya reaksiyası karbonu buraxan poladın səthində baş verir. Karbon daha sonra yüksək temperatur sayəsində səthə yayılır. Səthdəki Karbon, proses şəraitindən asılı olaraq 0,7%-dən 1,2%-ə qədərdir. Əldə edilən sərtlik 60 - 65 RC-dir. Karbürləşdirilmiş korpusun dərinliyi təxminən 0,1 mm-dən 1,5 mm-ə qədərdir. Paketin karbürləşdirilməsi istilikdə temperaturun vahidliyinə və ardıcıllığına yaxşı nəzarət tələb edir.

 

 

 

Qazın Karbürləşdirilməsi: Səth təmizlənməsinin bu variantında Karbon Monoksid (CO) qazı qızdırılan sobaya verilir və hissələrin səthində karbonun çökməsinin azaldılması reaksiyası baş verir. Bu proses paketin karbürləşdirmə problemlərinin çoxunu aradan qaldırır. Bununla belə, narahatlıq doğuran məsələlərdən biri CO qazının təhlükəsiz saxlanmasıdır.

 

 

 

Maye Karbürləşdirmə: Polad hissələr ərimiş karbonla zəngin vannaya batırılır.

 

 

 

Nitridləşmə, azotun poladın səthinə yayılmasını əhatə edən səthin təmizlənməsi və modifikasiyası prosesidir. Azot, alüminium, xrom və molibden kimi elementlərlə nitridlər əmələ gətirir. Azotlanmadan əvvəl hissələr istiliklə müalicə olunur və temperlənir. Sonra hissələr təmizlənir və 500-625 C (932 - 1157 Fahrenheit) temperaturda 10-40 saat ərzində dissosiasiya edilmiş ammonyak (N və H tərkibli) atmosferində sobada qızdırılır. Azot poladda yayılır və nitrid ərintiləri əmələ gətirir. Bu, 0,65 mm-ə qədər dərinliyə nüfuz edir. İş çox sərtdir və təhrif azdır. Korpus nazik olduğundan, səthin üyüdülməsi tövsiyə edilmir və buna görə də çox hamar bitirmə tələbləri olan səthlər üçün azotlama səthinin müalicəsi bir seçim olmaya bilər.

 

 

 

Karbonitridləşmə səthinin təmizlənməsi və modifikasiyası prosesi aşağı karbonlu alaşımlı çeliklər üçün ən uyğundur. Karbonitridləşmə prosesində həm Karbon, həm də Azot səthə yayılır. Parçalar ammonyak (NH3) ilə qarışdırılmış karbohidrogen (metan və ya propan kimi) atmosferində qızdırılır. Sadəcə olaraq, proses Karbürləşdirmə və Nitridləşdirmənin qarışığıdır. Karbonitridləşdirici səth müalicəsi 760 - 870 C (1400 - 1598 Fahrenheit) temperaturda həyata keçirilir, daha sonra təbii qaz (Oksigensiz) atmosferdə söndürülür. Karbonitridləşmə prosesi xas olan təhriflərə görə yüksək dəqiqlikli hissələr üçün uyğun deyil. Əldə edilən sərtlik karbürləşdirməyə bənzəyir (60 - 65 RC), lakin Nitriding (70 RC) qədər yüksək deyil. Korpusun dərinliyi 0,1 ilə 0,75 mm arasındadır. Kassa nitridlərlə, eləcə də martensitlə zəngindir. Kövrəkliyi azaltmaq üçün sonrakı temperləmə lazımdır.

 

 

 

Xüsusi səth müalicəsi və modifikasiya prosesləri inkişafın ilkin mərhələsindədir və onların effektivliyi hələ sübut olunmayıb. Onlar:

 

 

 

Kriogen Müalicə: Ümumiyyətlə bərkimiş poladlarda tətbiq olunur, materialın sıxlığını artırmaq və bununla da aşınma müqavimətini və ölçü sabitliyini artırmaq üçün substratı yavaş-yavaş təxminən -166 Santigrad (-300 Fahrenheit) qədər soyudun.

 

 

 

Vibrasiya müalicəsi: Bunlar vibrasiya vasitəsilə istilik müalicələrində yığılmış termal stressi aradan qaldırmaq və aşınma müddətini artırmaq niyyətindədir.

 

 

 

Maqnetik Müalicə: Bunlar maqnit sahələri vasitəsilə materiallardakı atomların sırasını dəyişdirmək və inşallah aşınma ömrünü yaxşılaşdırmaq niyyətindədir.

 

 

 

Bu xüsusi səth müalicəsi və modifikasiya üsullarının effektivliyi hələ də sübut edilməkdədir. Həmçinin yuxarıda göstərilən bu üç üsul səthlərdən başqa toplu materiala da təsir göstərir.