نائٹرائڈنگ علاج کا تعارف

Sep 25, 2020

نائٹرائڈنگ علاج


Nitrided gears

نائٹرائیڈ گیئرز


نائٹرائڈنگ ٹریٹمنٹ سے مراد ایک کیمیائی ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل ہے جس میں نائٹروجن کے ایٹم ایک خاص درجہ حرارت پر کسی خاص میڈیم میں ورک پیس کی سطح میں گھس جاتے ہیں۔ نائٹریڈ مصنوعات میں پہننے کی بہترین مزاحمت، تھکاوٹ مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اور اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت ہوتی ہے۔



یہاں ہم Netrex کی ویڈیو پر ایک نظر ڈالتے ہیں، Netrex بہت اچھی طرح بتاتا ہے کہ نائٹرائڈنگ کیا ہے۔




نائٹرائڈنگ علاج کا تعارف

ایلومینیم، کرومیم، وینیڈیم، اور مولیبڈینم کے عناصر روایتی مرکب اسٹیل مواد میں نائٹرائڈنگ کے لیے بہت مددگار ہیں۔ جب یہ عناصر نائٹرائڈنگ درجہ حرارت پر نوزائیدہ نائٹروجن ایٹموں کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں، تو مستحکم نائٹرائڈز بنتی ہیں۔


خاص طور پر، molybdenum عنصر نہ صرف نائٹرائڈز پیدا کرنے کے لیے ایک عنصر کے طور پر کام کرتا ہے بلکہ یہ نائٹائیڈنگ درجہ حرارت پر ہونے والی ٹوٹ پھوٹ میں کمی کے طور پر بھی کام کرتا ہے۔ دیگر مرکب اسٹیل میں موجود عناصر، جیسے نکل، تانبا، سلکان، مینگنیج، وغیرہ، نائٹرائڈنگ خصوصیات میں زیادہ حصہ نہیں ڈالتے ہیں۔


عام طور پر، اگر سٹیل میں ایک یا زیادہ نائٹرائڈ بنانے والے عناصر شامل ہیں، تو نائٹرائڈنگ کے بعد اثر نسبتاً اچھا ہوتا ہے۔ ان میں، ایلومینیم سب سے مضبوط نائٹرائڈ عنصر ہے، اور 0.85 سے 1.5 فیصد ایلومینیم کے ساتھ نائٹرائڈنگ بہترین نتائج دیتی ہے۔


جہاں تک کرومیم پر مشتمل کرومیم سٹیل کا تعلق ہے، اگر کافی مواد ہو تو اچھے نتائج بھی حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ لیکن کوئی کاربن اسٹیل نہیں ہے جس میں کھوٹ ہو کیونکہ نائٹرائیڈ پرت بہت ٹوٹنے والی اور چھیلنے میں آسان ہے، اس لیے یہ نائٹرائڈنگ اسٹیل کے لیے موزوں نہیں ہے۔


چھ عام طور پر استعمال ہونے والے نائٹرائڈنگ اسٹیلز مندرجہ ذیل ہیں:


(1) ایلومینیم پر مشتمل کم الائے سٹیل (معیاری نائٹرائیڈ سٹیل)

(2) SAE 4100, 4300, 5100, 6100, 8600, 8700, 9800 درمیانے کاربن کم الائے اسٹیل کی سیریز جس میں کرومیم ہے۔

(3) ہاٹ ورک ڈائی اسٹیل (تقریبا 5 فیصد کرومیم پر مشتمل) SAE H11 (SKD-61) H12, H13

(4) Ferritic اور martensitic سٹینلیس سٹیل SAE 400 سیریز

(5) Austenitic سٹینلیس سٹیل SAE 300 سیریز

(6) ورن کو سخت کرنے والا سٹینلیس سٹیل 17-4PH، 17-7PH، A-286، وغیرہ۔

ایلومینیم پر مشتمل معیاری نائٹرائیڈ سٹیل نائٹرائڈنگ کے بعد اعلی سختی اور اعلی لباس مزاحمت والی سطح کی تہہ حاصل کر سکتا ہے، لیکن سخت پرت بھی بہت ٹوٹنے والی ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، کرومیم پر مشتمل کم کھوٹ والے اسٹیل کی سختی کم ہوتی ہے، لیکن سخت پرت زیادہ سخت ہوتی ہے، اور اس کی سطح میں پہننے کی مزاحمت اور بیم کی مزاحمت بھی کافی ہوتی ہے۔ لہذا، مواد کا انتخاب کرتے وقت، آپ کو مواد کی خصوصیات پر توجہ دینا چاہئے اور حصوں کے افعال کو پورا کرنے کے لئے ان کے فوائد کا مکمل استعمال کرنا چاہئے. جہاں تک ٹول اسٹیلز جیسا کہ H11 (SKD61) D2 (SKD-11)، ان کی سطح کی سختی اور اعلیٰ بنیادی طاقت ہوتی ہے۔


اثر

پہننے کی مزاحمت، سطح کی سختی، تھکاوٹ کی حد، اور سٹیل کے پرزوں کی سنکنرن مزاحمت میں اضافہ کریں۔


تکنیکی عمل


نائٹرائڈنگ سے پہلے حصوں کی سطح کی صفائی

زیادہ تر حصوں کو گیس کی کمی کے ذریعے کم کرنے کے فوراً بعد نائٹرائیڈ کیا جا سکتا ہے۔ کچھ حصوں کو پٹرول سے صاف کرنے کی بھی ضرورت ہے، لیکن اگر نائٹرائڈنگ سے پہلے حتمی پروسیسنگ کے طریقہ کار میں پالش، پیسنے، پالش کرنے وغیرہ کا استعمال ہوتا ہے، تو یہ سطح کی ایک تہہ پیدا کر سکتی ہے جو نائٹرائڈنگ میں رکاوٹ بنتی ہے، جس کے نتیجے میں نائٹرائڈنگ کے بعد ناہموار یا ناہموار نائٹرائڈنگ ہوتی ہے۔


موڑنے جیسے نقائص پیدا ہوئے۔ اس وقت، سطح کی تہہ کو ہٹانے کے لیے درج ذیل دو طریقوں میں سے ایک استعمال کیا جانا چاہیے۔ پہلا طریقہ نائٹرائڈنگ سے پہلے تیل کو نکالنے کے لیے گیس کا استعمال کرتا ہے۔ پھر سطح کو سینڈبلاسٹ کرنے کے لیے ایلومینا پاؤڈر کا استعمال کریں (کھرچنے والی صفائی)۔ دوسرا طریقہ سطح پر فاسفیٹ کی کوٹنگ لگانا ہے۔


نائٹرائڈنگ فرنس کی خارج ہونے والی ہوا

پروسیس شدہ حصوں کو نائٹرائڈنگ فرنس میں رکھیں اور فرنس کور کو گرم کرنے کے لیے سیل کر دیں، لیکن 150 ڈگری تک گرم کرنے سے پہلے، بھٹی کو ختم کر دینا چاہیے۔ بھٹی کا بنیادی کام امونیا کے گلنے پر دھماکہ خیز گیس کو ہوا سے رابطہ کرنے سے روکنا اور پروسیس شدہ چیز کی سطح اور سپورٹ کے آکسیکرن کو روکنا ہے۔


استعمال ہونے والی گیس امونیا اور نائٹروجن ہے۔ بھٹی میں ہوا نکالنے کے لیے ضروری چیزیں درج ذیل ہیں۔

① پروسیس کیے جانے والے پرزوں کے انسٹال ہونے کے بعد، فرنس کور کو سیل کر دیا جاتا ہے، اور اینہائیڈروس امونیا گیس شروع کر دی جاتی ہے، اور بہاؤ کی شرح زیادہ سے زیادہ ہوتی ہے۔


②ہیٹنگ فرنس کے خودکار درجہ حرارت کو 150 ڈگری پر سیٹ کریں اور گرم کرنا شروع کریں (نوٹ کریں کہ فرنس کا درجہ حرارت 150 ڈگری سے زیادہ نہیں ہو سکتا)۔


③جب فرنس میں ہوا 10 فیصد سے کم ہو جاتی ہے، یا ایگزاسٹ گیس میں NH3 کا 90 فیصد سے زیادہ ہوتا ہے، تو فرنس کا درجہ حرارت نائٹرائڈنگ درجہ حرارت تک بڑھا دیا جاتا ہے۔


امونیا سڑنے کی شرح

نائٹرائڈنگ دیگر مرکب عناصر کو نوزائیدہ نائٹروجن کے ساتھ رابطہ کرکے کیا جاتا ہے، لیکن نوزائیدہ نائٹروجن کی پیداوار یہ ہے کہ جب امونیا گیس امونیا کے گلنے کو فروغ دینے کے لیے گرم اسٹیل کے ساتھ رابطے میں آتی ہے تو اسٹیل خود ایک اتپریرک بن جاتا ہے۔


اگرچہ نائٹرائڈنگ مختلف سڑنے کی شرحوں کے ساتھ امونیا کے تحت انجام دی جاسکتی ہے، لیکن سڑنے کی شرح عام طور پر 15-30 فیصد ہے، اور نائٹرائڈنگ کے لیے درکار موٹائی کو کم از کم 4-10 گھنٹے تک برقرار رکھا جاتا ہے، اور علاج کا درجہ حرارت تقریباً 520 ڈگری


ٹھنڈے ہو جائیے

زیادہ تر صنعتی نائٹرائڈنگ بھٹیوں میں ہیٹ ایکسچینجر ہوتے ہیں تاکہ ہیٹنگ فرنس اور پراسیس شدہ حصوں کو نائٹرائڈنگ کا کام مکمل ہونے کے بعد جلدی ٹھنڈا کیا جا سکے۔ یعنی، نائٹرائڈنگ مکمل ہونے کے بعد، بھٹی کے درجہ حرارت کو تقریباً 50 ڈگری تک کم کرنے کے لیے حرارتی طاقت کو بند کر دیا جاتا ہے، اور پھر امونیا کے بہاؤ کی شرح کو دوگنا کر کے ہیٹ ایکسچینجر کو شروع کر دیا جاتا ہے۔


اس وقت، اس بات پر توجہ دیں کہ آیا بھٹی میں مثبت دباؤ کی تصدیق کرنے کے لیے ایگزاسٹ پائپ سے جڑی شیشے کی بوتل میں بلبلے بہہ رہے ہیں۔ بھٹی میں داخل ہونے والی امونیا گیس کے مستحکم ہونے کے بعد، امونیا کے بہاؤ کی شرح کو اس وقت تک کم کیا جا سکتا ہے جب تک کہ بھٹی میں مثبت دباؤ برقرار نہ رہے۔


جب بھٹی کا درجہ حرارت 150 ڈگری سے نیچے گر جاتا ہے تو، اوپر بیان کیے گئے فرنس میں گیس کو ہٹانے کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے ہوا یا نائٹروجن کو متعارف کرانے کے بعد فرنس کا احاطہ کھولا جا سکتا ہے۔


گیس نائٹرائڈنگ

گیس نائٹرائڈنگ کو 1923 میں جرمن AF ry نے شائع کیا تھا۔ ورک پیس کو ایک بھٹی میں رکھا گیا تھا، اور NH3 گیس کو براہ راست 500-550 ڈگری پر نائٹرائڈنگ فرنس میں کھلایا جاتا تھا اور NH3 گیس کو گلنے کے لیے 20-100 گھنٹے تک رکھا جاتا تھا۔ ایک جوہری حالت میں


(N) گیس اور (H) گیس کے ساتھ نائٹرائڈنگ ٹریٹمنٹ سٹیل کی سطح پر لباس مزاحم اور سنکنرن مزاحم کمپاؤنڈ تہہ تیار کرنے کا بنیادی مقصد ہے۔ اس کی موٹائی تقریباً 0 ہے۔{3}}.02m/m، اور اس کی نوعیت انتہائی سخت Hv 1000 ~1200، اور انتہائی ٹوٹنے والی ہے۔ NH3 کی سڑن کی شرح بہاؤ کی شرح اور درجہ حرارت کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔


بہاؤ کی شرح جتنی زیادہ ہوگی، سڑنے کی شرح اتنی ہی کم ہوگی، بہاؤ کی شرح اتنی ہی کم ہوگی، سڑنے کی شرح اتنی ہی زیادہ ہوگی، اور درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، سڑنے کی شرح اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ درجہ حرارت جتنا کم ہوگا، سڑنے کی شرح اتنی ہی کم ہوگی۔ NH3 گیس مندرجہ ذیل 570 ڈگری پر تھرمل سڑن سے گزرتی ہے:


NH3 → 〔N〕Fe جمع 3/2 H2


گلا ہوا N پھر اسٹیل کی سطح میں پھیل جاتا ہے تاکہ بن جائے۔ فیز Fe2-3N گیس نائٹرائڈنگ، عام نقصان یہ ہے کہ سخت پرت پتلی ہوتی ہے اور نائٹرائڈنگ کا وقت لمبا ہوتا ہے۔

نائٹرائڈنگ کے لیے NH3 کے گلنے کی وجہ سے گیس نائٹرائڈنگ کی کارکردگی کم ہوتی ہے، اس لیے عام طور پر نائٹرائڈنگ کے لیے موزوں اسٹیلز کو منتخب کرنا طے کیا جاتا ہے، جیسے کہ Al، Cr، Mo اور دیگر نائٹرائڈنگ عناصر پر مشتمل ہو، بصورت دیگر نائٹرائڈنگ ممکن نہیں ہو گی۔


عام طور پر، JIS اور SACM1 استعمال ہوتے ہیں۔ نئے JIS، SACM645 اور SKD61 کو مضبوطی اور سختی کے علاج کے ساتھ بجھانے اور ٹیمپرنگ بھی کہا جاتا ہے۔ کیونکہ Al, Cr, Mo، وغیرہ وہ تمام عناصر ہیں جو ٹرانسفارمیشن پوائنٹ کے درجہ حرارت کو بڑھاتے ہیں، بجھانے کا درجہ حرارت زیادہ ہوتا ہے، اور ٹیمپرنگ کا درجہ حرارت بھی عام ساختی مرکب اسٹیلز سے زیادہ ہوتا ہے۔ نائٹائڈنگ درجہ حرارت پر طویل عرصے تک گرم رہنے کے دوران ٹمپیرنگ ٹوٹنا ہوتا ہے، اس لیے بجھانے اور ٹمپیرنگ کا علاج پہلے سے کیا جاتا ہے۔


NH3 گیس نائٹرائڈنگ، کیونکہ سطح لمبے وقت کی وجہ سے کھردری، سخت اور ٹوٹنے والی ہوتی ہے، اس لیے اسے پیسنا آسان نہیں ہے، اور لمبا وقت اقتصادی نہیں ہے۔ یہ پلاسٹک انجیکشن مولڈنگ مشین کی فیڈنگ ٹیوب اور سکرو راڈ کی نائٹرائڈنگ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔


مائع نائٹرائڈنگ

مائع نائٹرو کاربرائزنگ کا بنیادی فرق یہ ہے کہ نائٹرائیڈ پرت میں Fe3Nε فیز ہے، Fe4Nr فیز موجود ہے لیکن Fe2Nξ فیز نائٹرائیڈ نہیں۔ نائٹرائڈنگ کے عمل میں ξ فیز کمپاؤنڈ سخت اور ٹوٹنے والا ہوتا ہے، جس کی سختی کم ہوتی ہے، اور مائع نائٹرو کاربرائزنگ کا طریقہ یہ ہے کہ زنگ کو ہٹایا جائے، کم کیا جائے، ورک پیس کو پہلے سے گرم کیا جائے اور اسے نائٹرائڈنگ کروسیبل میں رکھا جائے۔


کروسیبل TF-1 سے بنیادی نمک کے طور پر بنایا جاتا ہے، اور اسے کئی منٹ سے کئی گھنٹوں تک 560-600 ڈگری پر گرم کیا جاتا ہے۔ ، نائٹرائڈنگ پرت کی گہرائی ورک پیس پر بیرونی بوجھ کے سائز کے مطابق طے کی جاتی ہے۔ پروسیسنگ کے دوران، CN یا CNO میں ایئر نائٹرائڈنگ ایجنٹ کی ایک خاص مقدار کو گلنے کے لیے کروسیبل کے نچلے حصے میں ایک ایئر ٹیوب ڈالنی چاہیے، جو کام کرنے والی سطح میں گھس کر پھیل جائے گی، تاکہ ورک پیس کی سطح کا سب سے بیرونی مرکب N کا 8-9 فیصد wt اور C کی تھوڑی مقدار اور پھیلاؤ کی تہہ ہے۔


سٹیل کو زیادہ تھکاوٹ مزاحم بنانے کے لیے نائٹروجن کے ایٹم -Fe بیس میں پھیل جاتے ہیں۔ نائٹرائڈنگ کی مدت کے دوران، سی این او کے گلنے اور استعمال ہونے کی وجہ سے، لہذا، ہوا کے حجم کو ایڈجسٹ کرنے یا نیا نمک شامل کرنے کے لیے علاج کے 6-8 گھنٹوں میں نمک کی ترکیب کو مسلسل جانچنا ضروری ہے۔


مائع نرم نائٹرائڈنگ ٹریٹمنٹ کے لیے استعمال ہونے والا مواد لوہے کی دھات ہے۔ نائٹرائڈنگ کے بعد سطح کی سختی زیادہ ہوتی ہے اگر سطح کی سختی میں Al, Cr, Mo, Ti، اور سونے کا مواد زیادہ ہو، نائٹرائڈنگ کی گہرائی اتنی ہی کم ہو، جیسے کاربن سٹیل Hv 350 -650، سٹینلیس سٹیل Hv {{1} }، نائٹرائیڈ اسٹیل Hv 800-1100۔


مائع نائٹرو کاربرائزنگ لباس مزاحم اور تھکاوٹ سے بچنے والے آٹوموبائل پرزوں، سلائی مشینوں، کیمروں وغیرہ کے لیے موزوں ہے، جیسے سلنڈر لائنر پروسیسنگ، والو پروسیسنگ، پسٹن بیرل پروسیسنگ، اور غیر درست سانچوں کے لیے۔ وہ ممالک جو مائع نائٹرو کاربرائزنگ استعمال کرتے ہیں ان میں مغربی یورپی ممالک، امریکہ، سوویت یونین اور جاپان شامل ہیں۔


آئن نائٹرائڈنگ


یہ طریقہ یہ ہے کہ ورک پیس کو نائٹرائڈنگ فرنس میں رکھیں، فرنس کو پہلے سے 10-2-10-3 ٹور (㎜Hg) پر ویکیوم کریں، پھر N2 گیس یا N2 پلس H2 مخلوط گیس متعارف کروائیں، اور {{4} تک پہنچنے کے لیے بھٹی کو ایڈجسٹ کریں۔ } ٹور، فرنس باڈی کو اینوڈ سے، ورک پیس کو کیتھوڈ سے جوڑیں، اور دو کھمبوں کے درمیان سینکڑوں وولٹ ڈی سی وولٹیج لگائیں۔


اس وقت، بھٹی میں N2 گیس چمکیلی طور پر مثبت آئنوں میں خارج ہو جائے گی اور کام کرنے والی سطح پر چلی جائے گی۔ وولٹیج تیزی سے گرتا ہے، جس کی وجہ سے مثبت آئن کیتھوڈ کی سطح پر تیز رفتاری سے دوڑتے ہیں، حرکی توانائی کو گیس کی توانائی میں تبدیل کرتے ہیں، تاکہ ورک پیس کی سطح کا درجہ حرارت بڑھ سکتا ہے، نائٹروجن آئنوں کے اثر کی وجہ سے سطح کا درجہ حرارت بڑھ سکتا ہے۔ ورک پیس کو Fe.CO اور دیگر عناصر کے ساتھ چھڑک کر نائٹروجن آئنوں کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ FeN، نتیجے کے طور پر، آئرن نائٹرائڈ کو آہستہ آہستہ ورک پیس پر جذب کیا جاتا ہے تاکہ نائٹرائڈنگ پیدا ہو۔


آئن نائٹرائڈنگ بنیادی طور پر نائٹروجن کا استعمال کرتی ہے، لیکن اگر ہائیڈرو کاربن گیس شامل کی جائے تو اسے آئن نرم نائٹرائڈنگ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن اسے عام طور پر آئن نائٹروجن کیمیکل ٹریٹمنٹ کہا جاتا ہے، ورک پیس کی سطح پر نائٹروجن کی حراستی کو جزوی دباؤ کے تناسب کو تبدیل کرکے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ بھٹی میں بھری ہوئی مخلوط گیس (N2 پلس H2) کا۔


جب خالص آئن نائٹرائڈنگ، کام کرنے والی سطح پر سنگل فیز r′ (Fe4N) ڈھانچہ N مواد پر مشتمل ہوتا ہے 5.7 سے 6.1 فیصد wt، پرت کی موٹائی 10μm کے اندر ہوتی ہے۔ کمپاؤنڈ پرت مضبوط ہے اور غیر محفوظ نہیں ہے، اور اسے گرنا آسان نہیں ہے۔ چونکہ آئرن نائٹرائڈ مسلسل ورک پیس کے ذریعے جذب ہوتا ہے اور اندرونی حصے میں پھیل جاتا ہے، اس لیے سطح سے اندرونی حصے تک کی ساخت FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N ترتیب میں تبدیل ہوتی ہے، سنگل فیز ε (Fe3N) میں 5 ہوتا ہے۔{13 N کا }}.0 فیصد wt، اور سنگل فیز ξ (Fe2N) 11 پر مشتمل ہے۔{18}}.35 فیصد wt۔


آئن نائٹرائڈنگ پہلے r فیز پیدا کرتی ہے اور پھر اس میں اضافہ کرتی ہے ہائیڈروجن کاربائیڈ کی صورت میں، کمپاؤنڈ پرت اور پھیلاؤ کی تہہ جو ایپسیلون فیز میں بدل جاتی ہے، ڈفیوژن پرت میں اضافہ تھکاوٹ کی طاقت میں اضافے میں بہت زیادہ حصہ ڈالتا ہے۔ ε مرحلے میں بہترین ہے۔



آئن نائٹرائڈنگ علاج کی ڈگری 350 ڈگری سے شروع ہوسکتی ہے۔ مواد اور اس سے متعلقہ مکینیکل خصوصیات کو مدنظر رکھتے ہوئے علاج کا وقت کئی منٹ یا لمبا وقت بھی ہو سکتا ہے۔ یہ طریقہ تھرمل سڑن کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے پچھلے نائٹرائڈنگ ٹریٹمنٹ جیسا ہی ہے۔ طریقہ مختلف ہے۔ چونکہ یہ طریقہ اعلیٰ آئن توانائی کا استعمال کرتا ہے، اس لیے سٹینلیس سٹیل، ٹائٹینیم، کوبالٹ وغیرہ جیسے مواد، جن کا ماضی میں علاج کرنا مشکل سمجھا جاتا تھا، کو بھی بہترین سطح کی سختی کے ساتھ آسانی سے علاج کیا جا سکتا ہے۔




کیا آپ کے بارے میں کوئی خاص سوالات ہیں؟مشینی خدماتیوگی سے رابطہ کریں!ہمارے سیلز انجینئرز آپ کے ساتھ شروع سے آخر تک کام کریں گے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ آپ کا پروجیکٹ آپ کی ضروریات کے مطابق مکمل ہو گیا ہے۔


اس کے علاوہ،یوگیکے لئے ایک پیشہ ور صنعت کار ہے۔کان کنی کا سامانسی این سی مشین ٹولز، اورمشینری کے حصے20 سال سے زیادہ کے لئے.


انکوائری بھیجنے
ہم سے رابطہ کریں
  • ٹیلیفون: 86-379-65163600

  • فیکس: +86-379-65163600

  • موبائل: +86-15036387078

  • ای میل:sales@yujieindustry.com

  • شامل کریں: نمبر 9 جینگجن نارتھ آرڈی ، لوکسین ڈویلپمنٹ زون ، ژان کاؤنٹی ، لوئیانگ سٹی ، صوبہ ہینن ، سی این 471003