Упрочняем детали
методами ионной химико-термической
обработки металлов
повышаем
Поверхностную твердость
Контактную прочность
Усталостную прочность
Износостойкость
Задиростойкость
улучшаем
Триботехнические свойства
Антифрикционные свойства
Антикоррозийные свойства
продлеваем
Эксплуатационный ресурс
Межремонтный период
... и экономим ваши деньги
... и
экономим
ваши
деньги
что такое ионная химико-термическая обработка
Ионная химико-термическая обработка (ИХТО) - это комплекс прогрессивных современных методов упрочнения деталей, узлов механизмов и металлообрабатывающего инструмента.
ИХТО приводит к изменению кристаллической структуры поверхности, её физического и фазового состава, что обеспечивает комплексное улучшение рабочих характеристик поверхности деталей.
Технология позволяет существенно повысить твёрдость, задиро- и износостойкость, а также улучшить триботехнические, антифрикционные и антикоррозийные свойства.
Среди всех методов упрочнения ИХТО в промышленности наибольшее распространения получили два метода: ионное азотирование и ионное карбонитрирования
Ионное азотирование
Металлическое изделие располагают на катодной плите установки, корпус камеры — анод, В камере создается разряженная атмосфера азота. Плазмогенератор индуцирует импульсное электромагнитное поле, которое зажигает на поверхности изделия тлеющий разряд. В плазме тлеющего разряда молекула азота расщепляется на отрицательно заряженный ионы.
Электромагнитное поле создает направленный к поверхности изделия поток заряженных частиц. В процессе обработки ионы проникают в кристаллическую решетку поверхности металла, искажают её и создают внутренние напряжения сжатия, часть ионов азота образуют с легирующими элементами химические соединения – нитриды, которые обладают высокой твердостью.
В итоге обработанная поверхность приобретает композитную структуру с модифицированными физико-механическими характеристиками.
Ионное карбонитрование
Это метод также называют «ионной нитроцементацией». В отличие от ионного азотирования обработку проводят в разряженной атмосфере смеси азота и углекислого газа.
При карбонитрировании обрабатываемая поверхность одновременно насыщается и азотом, и углеродом. Помимо нитридов в кристаллической решетке также образуются карбиды — соединения углерода с легирующими элементами. Карбиды также обладают высокой твердостью и способны изменять физико-механические свойства поверхности.
Процесс карбонитрирование применяют для упрочнения углеродистых сталей и проводят при более низкой температуре, что обеспечивает меньшее изменения геометрии изделий. Низкотемпературное ионное карбонитрирование можно считать бездеформационным методом упрочнения.
сферы применения ИХТО
Сферы применения технологий ИХТО весьма обширны, технология востребована в любой отрасли промышленности и машиностроения. Упрочнение методами ИХТО имеет смысл применять везде, где преждевременный износ машин, механизмов или инструментов связан с экономическими издержками и потерями качества.
Приводим основные направления с указанием предприятий, для которых мы производили или производим работы по упрочнению продукции:
Топливно-энергетическая, нефтехимическая промышленность
Упрочняем pоторы, плунжеры и цилиндры скважинных штанговых насосов (СШН), штоки, штанги, оси, валы, червячные пары, шестерни, резьбовые замки, муфты, переходники, корпусные детали, втулки, гидроцилиндры, различные детали турбин и компрессоров, запорная арматура и прочее. В результате обработки повышается износостойкость и коррозионная стойкость, возрастает эксплуатационная надёжность и долговечность изделий.
Для бурового и глубинно-насосного оборудования (ГНО) упрочняем узлы и механизмы мобильных буровых установок, роторы забойных двигателей, гидроцилиндры, штоки, муфты, пакеры, замковые и быстроразъёмные соединений, переходники, переводники насосо-компрессорных (НКТ) и буровых труб (БТ), различные резьбовых соединений высокой герметичности.
На пермских предприятиях ООО "ПКНМ" и АО "ЭЛКАМ-нефтемаш" освоено серийное производство скважинных штанговых насосов (СШН) с бездеформационным упрочнением цилиндро-плунжерных пар. Гарантий ресурс СШН был увеличен в 2 раза, а межремонтный период продлен в 5 раз. Безотказная эксплуатация упрочненных насосов СШН в ОАО "ЛУКОЙЛ-Пермь" продолжается уже более 10 лет. Аналогичное производство насосов СШН в Казахстане (20 тыс. шт. в год) создано на предприятии АО "Мунаймаш".
Упрочнение центробежных насосов и винтовых насосных систем выполняется для предприятий "Завод "Синергия" (г.Пермь), Филиал AO "Газэнергосервис" - завод "РТО" (г.Щекино), "Завод "Профтермо" (г.Набережные Челны).
Тяжёлое машиностроение, горнодобывающая и судостроительная промышленность
Упрочняем различные кинематические зацепления, узлы и механизмы с массой отдельных деталей до 5 тонн: планетарные редукторы, шевронные, конические, прямозубые о косозубые передачи, вал-шестерни, эксцентрики, втулки, обоймы, колёса, сателлиты, барабаны.
АО "Петропавловский Завод Тяжелого Машиностроения" (Казахстан), ПАО "Уралмашзавод" (г.Екатеринбург), предприятие группы компаний "Дальэнергомаш", ПАО "Калужский турбинный завод" (г.Калуга), ООО "Промышленные редукторы" (г.Ижевск), ООО "Севмормаш-2М" (г.Севастополь).
Автотракторное машиностроение, двигателестроение
Упрочняем различные виды зубчатых колёс, валы, оси, коленчатые валы и распредвалы, прецизионные цилиндры и плунжеры, гильзы, диски, винты, пиноли, направляющие, клапаны, пружины, шаровые пальцы, кольца синхронизатора, штоки, червяки, муфты, фрикционные диски, различные детали трения.
Группа "ГАЗ" (г.Н.Новгород), ОАО "МАЗ" (г.Минск), ООО "Псковский завод Механических Приводов" (г.Псков), Краностроительный холдинг "УРАЛКРАН" (г.Челябинск), предприятие Дальневосточного центра судостроения и судоремонта (ДЦСС).
Авиационное двигателестроение, точная механика
Упрочняем детали авиационных двигателей и редукторов из легированных, нержавеющих и жаропрочных сталей. Ионоое азотироване создать минимальный диффузионный слой с высочайшей твердостью, исключающий износ и радикально облегчающей конструкцию моторов, как следствие увеличивается тяговооружённость и эксплуатационная надёжность двигателей. Азотируем детали управляющих и навигационных приборов и систем, гироскопов - шестерни, трибки, секторы с модулем 0,2-0,4 мм.
АО "Мотор Сич" (г.Запорожье), предприятия ОДК Госкорпорации Ростех, МГТУ им. Баумана (г.Москва), предприятие корпорации "Аэрокосмическое оборудование", предприятие корпорации «Тактическое ракетное вооружение», предприятие авиационной корпорации.
Гидравлика, порошковая металлургия
Упрочняем цилиндры, штоки, гильзы, винты домкрата, ролики, детали редукторов, тахометров, шестерни, шпильки, поршни, детали передаточных механизмов, валики, клинья, пальцы, кольца синхронизатора, рейки, полумуфты. После обработки повышаются качество и эксплуатационные свойства изделий и исключаются трудоёмкие шлифовочные операции.
Благодаря бездеформационному упрочнению и сохранению исходной шероховатости деталей, снижается их металлоёмкость и себестоимость. АО "Шахтинский завод Гидропривод", ООО "Завод "Омскгидропривод", ЗАО Гидросила ГРУП (Украина), "Волчанский агрегатный завод" (Украина), ООО "Димитровградский завод порошковой металлургии".
Производство пластмасс и алюминиевых профилей
Упрочняем экструзионные шнеки, цилиндры экструдера, стержни, дорна, фильеры, пуансоны и матрицы. Даже после кратковременной обработки ионным азотированием повышается поверхностная твёрдость, многократно увеличивается ресурс изделий.
Улучшение антифрикционных свойств приводит к снижению налипание пластмассы и алюминия, как следствие увеличивается производительность процессов. Предприятие ОДК Госкорпорации Ростех, ООО "Промышленнопроизводственная группа "ИОЛЛА" (г.Пермь).
Инструментальное и высокоточное производство
Упрочняем штамповочное оборудование и оснастку: пресс-формы, матрицы, штампы, пуансоны для горячей и холодной обработки металлов, пластмасс, стекла и резины - повышается износостойкость, сопротивляемость к трещинообразованию, уменьшается налипание металла, увеличивается срок эксплуатации в 2-6 раз. ПАО ОМЗ "Ижорские заводы", АО "Завод Элекон" (Казань),
Упрочняем режущий и металлообрабатывающий инструмент: свёрла, метчики, развертки, фрезы, прошивки, протяжки, долбяки, резцы - в результате применения кратковременных комбинированных процессов ХТО увеличивается твердость, улучшаются режущие свойства, повышаются износостойкость в 2-4 раза и производительность механической обработки. Предприятие Топливной компании "ТВЭЛ" госкорпорации "Росатом", АО "Ирбитский механический завод "Ница"
сферы применения ИХТО
до обработки
обработка
после обработки
Эффект упрочнения на некоторых марках сталей после примененя ионного азотирования
| марка стали | тведость после обработки, HV |
|---|---|
| 45 | 350 - 500 |
| 30ХГСА | 450 - 650 |
| 40Х | 550 - 650 |
| 12ХН3МА | 500 - 650 |
| 12Х2Н4А | 550 - 700 |
| 18ХГТ | 650 - 750 |
| 18Х2Н4МА | 750 - 900 |
| 20Х3МВФ | 600 - 850 |
| 36Х2Н2МФА | 600 - 800 |
| 38ХМА | 600 - 850 |
| 38ХН3МФА | 500 - 800 |
| марка стали | тведость после обработки, HV |
|---|---|
| 38ХМФА | 850 - 1100 |
| 38Х2МЮА | 850 - 1250 |
| 40ХНМА | 600 - 850 |
| 09Г2С | 825 - 950 |
| 03Н18К8М5 | 850 - 950 |
| 03Н18К12М4Т | 850 - 1000 |
| Х12МФ | 800 - 1100 |
| Х12М | 900 - 1100 |
| Х12 | 900 - 1100 |
| 3Х2В8 | 900 - 1150 |
| 3Х3М3Ф | 900 - 1150 |
| марка стали | тведость после обработки, HV |
|---|---|
| 4Х4ВМФС | 900 - 1100 |
| 4Х5МФС | 900 - 1150 |
| 5ХНМ | 900 - 1100 |
| 14Х17Н2 | 900 - 1000 |
| 12Х2Н4А | 550 - 700 |
| 12Х18Н10Т | 900 - 1250 |
| 20Х13 | 900 - 1250 |
| 20Х23Н18 | 850 - 950 |
| Р6М5 | 900 - 1200 |
| Р9К10 | 900 - 1200 |
| Р18 | 900 - 1200 |