مقدمه فنی
فرو تیتانیوم با تیتانیوم ۳۰ تا ۷۰ درصد اصلیترین آلیاژساز برای فولادهای نیتریده شونده است. این فروآلیاژ با تشکیل TiN نیتروژن را تثبیت کرده و از تشکیل BN یا AlN که باعث تردی میشوند جلوگیری میکند. در گریدهای ۳۱CrMoV9، ۳۴CrAlNi7 و Nitralloy فرو تیتانیوم نقش کلیدی دارد و سختی سطح را تا ۱۰۰۰ HV میرساند. این ویژگی در فرو تیتانیوم در فولاد آلیاژی نیز بررسی شده و با فرو وانادیم در فولاد HSLA ترکیب میشود تا چقرمگی هسته حفظ شود.
آنالیز شیمیایی استاندارد
تیتانیوم: ۳۰ تا ۷۰ درصد آهن: بالانس آلومینیوم: حداکثر ۸ درصد کربن: حداکثر ۰.۱ درصد نیتروژن: حداکثر ۰.۰۵ درصد
این ترکیب امکان کنترل دقیق Ti/N را فراهم میکند و با سیلیکون متال برای اکسیژنزدایی ترکیب میشود.
مکانیزمهای متالورژیکی
تثبیت نیتروژن تیتانیوم تمام نیتروژن آزاد را به TiN تبدیل میکند. نسبت Ti/N ≥ ۳.۴ برای تثبیت کامل ضروری است و از تشکیل BN جلوگیری میکند.
ریزدانگی TiN در دمای بالا هستهزایی کرده و اندازه دانه را محدود میکند، مشابه نقش فرو بور در فولادهای بوردار.
تقویت سطح در نیتریدینگ در فرآیند گاز نیتریدینگ یا پلاسما، تیتانیوم لایه نیتریدی سخت و مقاوم به سایش ایجاد میکند، که با فرومولیبدن در فولاد ابزار مقایسه میشود.
فرآیند تولید و مصرف
فرو تیتانیوم با احیای آلومینوترمی ایلمنیت تولید میشود. در فولادسازی به پاتیل اضافه میگردد. مصرف ۰.۰۲ تا ۰.۰۸ درصد تیتانیوم در مذاب نهایی برای گریدهای نیتریده شونده کافی است.
ترکیب با آلومینیوم برای تشکیل AlN و کروم برای لایه سخت رایج است، همانطور که در فروکروم کم کربن در فولاد زنگنزن دیده میشود.
کاربرد در فولادهای نیتریده شونده
چرخدندههای سنگین گیربکس شفتهای اکسترودر پلاستیک قالبهای تزریق آلومینیوم پیستونهای موتور دیزل
در این قطعات فرو تیتانیوم عمر مفید را تا ۵ برابر افزایش میدهد و با فرومنگنز پر کربن در چدن خاکستری برای کنترل کربن ترکیب میشود.
برای اطلاعات بیشتر در مورد فرآیند نیتریدینگ، به ویکیپدیا نیتریدینگ و سایت Bodycote مراجعه کنید.
مزایای فنی فرو تیتانیوم
سختی سطح بالا بدون تغییر ابعاد مقاومت به سایش و خستگی چقرمگی هسته حفظ شده هزینه کمتر نسبت به پوششهای PVD
این مزایا فرو تیتانیوم را به انتخاب اول برای فولادهای نیتریده شونده تبدیل کرده است، همانطور که در فرومولیبدن در P91/P92 برای مقاومت به خزش دیده میشود.
جمعبندی
نیک آراد تأمینکننده فرو تیتانیوم برای فولادهای نیتریده شونده فرو تیتانیوم با آنالیز دقیق ترکیب با فرو وانادیم و فرومولیبدن درخواست مشاوره فنی
