انواع فولاد نیتراته
فولاد نیتراته چیست؟
فولاد نیتراته یا Nitriding Steel گروهی از فولادهای آلیاژی است که برای عملیات سطحی نیتراسیون طراحی شده‌اند. در این فرآیند، سطح فولاد با نفوذ نیتروژن سخت می‌شود، بدون اینکه نیاز به کوئنچ باشد. این ویژگی باعث می‌شود قطعات نیتراسیون‌شده، مقاومت بالایی در برابر سایش، خوردگی، و خستگی سطحی داشته باشند، در حالی که ساختار داخلی آن‌ها چقرمه باقی می‌ماند. نیتراسیون معمولاً در دمای بین 500 تا 570 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود و فولادهای مناسب برای این عملیات معمولاً حاوی عناصر آلیاژی مانند آلومینیوم، کروم، مولیبدن و گاهی نیکل هستند تا نیتریدهای پایدار تشکیل دهند.
مشخصات فولادهای نیتراته
فولادهای نیتراته به‌طور خاص برای تشکیل لایه نیتریدی سخت و یکنواخت طراحی می‌شوند. وجود عناصر خاص در ترکیب شیمیایی این فولادها باعث افزایش قابلیت نیتراسیون و بهبود عملکرد سطح قطعه می‌شود.
برخی گریدهای رایج این گروه عبارت‌اند از:
- 1.8505 ترکیب کروم، نیکل و آلومینیوم؛ مناسب برای مقاومت سایشی بالا
- 1.8507 ترکیب کروم، مولیبدن و آلومینیوم؛ نیتراسیون‌پذیری عالی
- 1.8509 ترکیب کروم، مولیبدن و آلومینیوم؛ مقاوم در برابر سایش و دمای بالا
- 1.8515 ترکیب کروم، نیکل و آلومینیوم؛ مناسب برای قطعات حساس
- 1.8519 ترکیب کروم، مولیبدن و وانادیوم؛ مقاوم در برابر حرارت
- 1.8550 ترکیب کروم، نیکل و آلومینیوم؛ مقاومت بالا در برابر خوردگی و سایش
این فولادها معمولاً پس از نیتراسیون به سختی سطحی بین 58 تا 65 HRC می‌رسند.
کاربرد فولادهای نیتراته
فولاد سمانته نیتراته در کاربردهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که ترکیب سختی سطحی بسیار بالا و پایداری ابعادی در اولویت باشد. مهم‌ترین صنایع مصرف‌کننده این فولادها عبارت‌اند از:
نفت و گاز: اجزای مقاوم به سایش و خوردگی در تماس با سیالات خورنده
خودروسازی: میل‌لنگ، میل‌سوپاپ، چرخ‌دنده‌ها و شافت‌های گیربکس
ابزار دقیق و صنعتی: اجزای حساس با نیاز به دقت بالا و سطح سخت
هوافضا: قطعات سازه‌ای و انتقال نیرو در شرایط دمای بالا
قالب‌سازی: قالب‌های تزریق پلاستیک و فلز با طول عمر بالا
استاندارد فولادهای نیتراته
فولادهای نیتراته طبق استاندارد DIN آلمان طبقه‌بندی می‌شوند. مهم‌ترین استانداردها و معادل‌های آن‌ها شامل:
- DIN 1.8505 – 31CrMo12
- DIN 1.8507 – 34CrAlMo5-10
- DIN 1.8509 – 41CrAlMo7-10
- DIN 1.8515 – 35CrAlNi7
- DIN 1.8519 – 31CrMoV9
- DIN 1.8550 – 34CrAlNi7
این استانداردها مشخصات شیمیایی دقیق، سختی نهایی و کاربردهای توصیه‌شده برای هر گرید را تعیین می‌کنند.
جمع‌بندی
فولادهای نیتراته به دلیل توانایی در ایجاد سطح بسیار سخت و مقاوم، در طیف وسیعی از صنایع پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب صحیح گرید فولاد نیتراته متناسب با شرایط کاری، نوع قطعه و فرآیند تولید، نقش مهمی در افزایش عمر مفید و عملکرد قطعه دارد. استفاده از استانداردهای معتبر و تأمین از منابع مطمئن، تضمین‌کننده کیفیت نهایی این نوع فولادها خواهد بود.