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.

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.