Struktura

Iontová nitridace

Iontová nitridace

Děj probíhá v oblasti anomálního výboje, kdy dochází k intenzivnímu pohybu molekul plynů a v důsledku vzájemných nárazů molekul k jejich štěpení a k ionizaci. Kladné ionty dusíku bombardují povrch součásti, část kinetické energie dopadajících iontů se přemění na teplo, které ohřívá obrobek, další část způsobí uvolňování atomů železa a dalších prvků z povrchu obrobku. Dochází k sycení povrchu součásti dusíkem, který difunduje do povrchu a vytváří zde tvrdé nitridy.

Obr. 1: Princip iontové nitridace

1 – štěpení molekul, 2 – ionizace, 3 – odprašování, 4 – elektrony, 5 – přímý vstup dusíku do oceli, 6 – kondenzace, 7 – stěna pracovní komory, 8 – fáze ε, 9 – fáze γ, 10 – absorpce, 11 difuze, 12 – nitridovaný povrch obrobku, 13 – nárazová energie, 14 – energie iontů, 15 – tepelná energie

 

Zařízení pro iontovou nitridaci

Princip je takový, že obrobky jsou uloženy na přípravku v pracovní komoře (tzv. recipientu), do elektrického obvodu jsou zapojeny jako katoda. Recipient – pracovní komora je zapojena jako anoda a udržuje se v ní snížený tlak (podtlak) směsi plynů, nejčastěji dusíku a vodíku.

obrazek

Obr. 2: Schéma zařízení pro iontovou nitridaci

1 – napájecí a řídicí elektrická jednotka, 2 – obrobky, 3 – pracovní komora, 4 – zásobník pracovních plynů, 5 – chladicí systém, 6 – pracovní stůl, 7 – systém vakuových vývěv

 

Po iontové nitridaci se zvýší tvrdost povrchu až o 300 %. Můžeme touto metodou dosáhnout tvrdosti až 69 HRC. Iontovou nitridaci používáme převážně u řezných a tvářecích nástrojů.

Zdroje

  • ŘASA, Jaroslav, Přemysl POKORNÝ a Vladimír GABRIEL. Strojírenská technologie 3 - 2. díl. 2. vyd. Praha: Scientia, 2005, 221 s. ISBN 80-718-3336-3.

Obrázky:

  • Obr. 1, 2: ŘASA, Jaroslav, Přemysl POKORNÝ a Vladimír GABRIEL. Strojírenská technologie 3 - 2. díl. 2. vyd. Praha: Scientia, 2005, 221 s. ISBN 80-718-3336-3.

Kontrolní otázka

Tyto otázky jsou vhodné i pro žáky ZŠ

  1. Co je iontová nitridace?
  2. O kolik procent se zvyšuje tvrdost povrchu po iontové nitridaci?
  3. Kde se používá iontová nitridace?

Otázky pro žáky SŠ

  1. Co je to iontová nitridace?
  2. Jak funguje zařízení pro iontovou nitridaci?
  3. O kolik procent se zvyšuje tvrdost povrchu po iontové nitridaci?
  4. Kde se používá iontová nitridace?
Logolink