Tamçelik Yeni Gaz Nitrasyon Fırınını Devreye Aldı
 Isıl işlem hizmetinde her zaman daha iyisini hedefleyen Tamçelik A.Ş. Türkiye’de daha önce uygulanmamış NITREG® teknolojisini müşterilerine sunmaya Mart 2009 ile başladı. Birçok farklı malzemenin nitrürleme işlemini yapabilen fırın dövme uygulamaları, alüminyum ekstrüzyon kalıpları, plastik enjeksiyon kalıpları, düşük alaşımlı çelik parçalar için nitrasyon imkanı sunmaktadır.
NITREG® Teknolojisi ve Avantajları
Nitreg teknolojisi, gaz nitrürleme işlemine kontrol amaçlı bir yaklaşıma dayalı son derece etkili bir teknolojidir. Bu yeni teknoloji ile gaz nitrürleme proseslerinin kontrol edilebilmesi ve nitrürlü tabakaların istenilen özelliklerde oluşturulabilmesi sağlanmıştır.
Sanayi endüstrisinde uygulanan nitrürleme işlemlerinin çoğunda, nitrasyon fırınları içersindeki atmosferin nitrürleme kabiliyetini yeterince kontrol edilemez. Bu yüzden nitrasyon işlemi uygulanan parçaların arttırılan yüzey sertliğine bağlı iyileştirilen mekanik özelliklerinin, parçanın çalışacağı ortama nedenli uygun olacağı ve ne tip sonuçlar doğuracağı şansa kalmıştır.
 Nitrürleme işleminde geçerli olan en temel termodinamik ilke, metal yüzeyinde yeni oluşan nitrojen konsantrasyonunun korunması ilkesidir. Teorik olarak bilinen ancak nitrürleme proseslerinde hemen hemen hiç uygulanmamış bir kavram olan KN, nitrürleme potansiyelini simgeler (Şekil).
KN, çeliğin yüzeyinden çekirdeğe doğru oluşan difüzyon bölgesinin sağlanması için gereken nitrojen miktarını ve yüzey dokusunun doğduran doğruya ? ve ?’ fazlarındaki nitrojen konsantrasyonuyla ilişkilendirilmiş yeni oluşan nitrojen seviyesini belirten matematiksel bir ifadedir. Nitrasyon proseslerinde bu zamana kadar uygun sensörler geliştirilemediğinden dolayı, KN formülünün pratik olarak uygulanması zor olmuştur.
Geleneksel nitrürlemede en sık biçimde kullanılan saf amonyak atmosferlerinin hassas bir biçimde kontrol edilebilmesi çok zordur. Amonyak ayrışma hızındaki bir değişim ile sağlanmak istenen kontrol, kısmen etkili olmaktadır. Daha yüksek ayrışma hızları, iyi bir kontrol sağlanmadığı takdirde, yeniden birleşebilen moleküler nitrojenin yüksek miktarlarda bulunmasına neden olur. Bunun sonucunda moleküler nitrojen, atomik nitrojenin çelik yüzeyine difüzyonunu engeller. Daha düşük ayrışma hızlarında ise, yüzeyde nitrojen doyumu oluşur ve gevrek bir yüzey tabakası meydana gelir.
Potansiyel kontrollü yapılan Nitreg gaz nitrürleme ve potansiyel kontrolsüz yapılan geleneksel gaz nitrürleme işlemi sonucunda, 4140 çeliğinin yüzeyinde oluşan vikers sertlik izleri aşağıda incelenmiştir.
Şekil (a) Geleneksel gaz nitrasyon yöntemi, (b) Nitreg potansiyel kontrollü gaz nitrasyon yöntemi.
Geleneksel yöntemle nitrürlenmiş yüzeyde, sertlik izinin çevresinde oluşmuş çatlak ağları, nitrür tabakasının aşırı gevrekliğini göstermektedir. Yüzeyin gevrek olması bir dezavantajdır. Nitrasyon tabakasının sertliğinin yüksek olması bir avantaj olarak görülse de, parça yüzeyinin çalışma esnasında yüksek bir darbeye maruz kalması durumunda, nitrasyon tabakasının çatlamasına neden olacaktır. Nitreg nitrürleme yönteminde ise çatlak ağları görülmemektedir. Kontrollü nitrürleme işleminin, yeterli yüksek sertlik ve yeterli dayanımı sağlayan nitrür tabakasının oluşmasında etkili olduğu görülmektedir.
Geleneksel nitrürleme yönteminde karşılaşılan diğer bir sorun ise, nitrürlenen parçaların köşe kısımlarında, iki yönden etkili olan difüzyon mekanizmasının bu noktada kesişmesi sonucunda, istenmeyen kalınlıkta oluşan gevrek bir beyaz tabakanın görülmesidir. Oluşan bu beyaz tabakanın dışında, bu tabaka altındaki bölgede görülen fazla nitrojen difüzyonu, sert nitrür bileşiklerinin malzemenin tane sınırları boyunca çökelmesi ve bu bölgelerde sürekli bir ağ oluşturmasına neden olur. Bu sert nitrür ağları difüzyon bölgesinde aşırı gevreklik oluşturur. Beyaz tabakanın da etkisiyle bütünleşen bu gevrek köşe yapısı, malzeme köşesi herhangi bir darbeye maruz kaldığında, malzemede hasar bırakacak şekilde parçalanır. İki yönden etkili olan fazla difüzyonu önlemek doğal olarak mümkün değildir. Ama potansiyel kontrollü nitreg nitrasyon işlemi ile en aza indirmek mümkündür. Nitrasyon potansiyelinin gerektiği kadar azaltılması sonucunda, nitrasyon derinliği ve beyaz tabaka oluşumu etkili bir biçimde kontrol edilebilir. Gerekli KN kontrolü ile nitrojenin parça köşesindeki konsantrasyonu, aşırı doyum ve hızlı difüzyon oluşmayacak şekilde dengelenmektedir.
Şekil (a) Nitreg potansiyel kontrollü gaz nitrasyon yöntemi, (b) Geleneksel gaz nitrasyon yöntemi.
|
Tüm Haberler 
)
)