Obróbka chemiczna metalu – na czym polega?

Obróbka chemiczna metali to rodzaj obróbki wykorzystujący potencjał pierwiastków chemicznych (oraz temperatury w przypadku obróbki cieplno-chemicznej) do oddziaływania na powierzchnię materiału w celu stworzenia powłoki ochronnej o określonych właściwościach. Proces ten pozwala uzyskać własności niezbędne do prawidłowego funkcjonowania metalowych elementów stosowanych między innymi w przemyśle. Czym dokładnie jest obróbka chemiczna metali, jakie rodzaje procesów wyróżniamy i gdzie znajdują one zastosowanie? Ten temat omawiamy w naszym kompleksowym poradniku.

obróbka chemiczna metalu co to

Co to jest obróbka chemiczna metalu?

Obróbka chemiczna metali to dziedzina obróbki metali obejmująca szereg procesów, które umożliwiają zmianę składu chemicznego oraz struktury warstwy powierzchniowej stopu. Celem jest uzyskanie określonych własności użytkowych elementów obrabianych w wyniku oddziaływania pierwiastków chemicznych. Często proces ten obejmuje również wpływ temperatury – mamy wówczas do czynienia z obróbką cieplno-chemiczną.

Obróbce chemicznej metali poddaje się zwykle stopy żelaza przeznaczone do budowy konstrukcji, maszyn czy narzędzi. Stworzenie ochronnej warstwy powierzchniowej w zależności od dokładnych parametrów procesu pozwala między innymi zwiększyć odporność na ścieranie, korozję czy zmęczenie oraz poprawić niektóre własności fizyczne powierzchni.

Na czym polega obróbka chemiczna metalu?

Obróbka chemiczna jest związana z transportem masy. W ośrodku nasycającym zachodzą reakcje związane z tworzeniem czynnika umożliwiającego transport pierwiastka nasycającego, czyli składnika odpowiedzialnego za określone zmiany w strukturze materiału. Następnie w ośrodku nasycającym zachodzi dyfuzja – składnik dyfundujący dociera do powierzchni metalu, jednocześnie z powierzchni mogą również odpływać produkty reakcji tworzące się na granicy rozdziału faz. W metalu zachodzą reakcje zmieniające własności materiału. W ten sposób możemy nadać metalowemu elementowi pożądane właściwości.

Rodzaje obróbki chemicznej metali

Obróbkę chemiczną oraz cieplno-chemiczną możemy podzielić na różne sposoby, na przykład ze względu na stan ośrodka nasycającego czy rodzaj pierwiastka nasycającego.

Rodzaje obróbki metali ze względu na rodzaj zastosowanego pierwiastka dzielimy na nasycanie dyfuzyjne jednym pierwiastkiem oraz kompleksowe nasycanie dyfuzyjne. Czym charakteryzują się poszczególne metody obróbki chemicznej metali?

Nasycanie dyfuzyjne jednym pierwiastkiem dzielimy na:

  • Nasycanie dyfuzyjne metalami
    • Chromowanie. Proces polega na pokryciu przedmiotów metalowych powłoką chromową. Zabieg pozwala zwiększyć odporność na zużycie i korozję oraz poprawić własności termiczne detali. Stosuje się go również w celu podniesienia walorów estetycznych elementów.
    • Wanadowanie. Proces polega na dyfuzyjnym nasyceniu wanadem strefy powierzchniowej elementów metalowych. Zabieg ten pozwala przede wszystkim zwiększyć wytrzymałość oraz twardość materiału.
    • Tytanowanie. Proces polega na dyfuzyjnym nasyceniu wanadem strefy powierzchniowej elementów metalowych. Zabieg pozwala przede wszystkim zwiększyć wytrzymałość oraz odporność na korozję.
    • Aluminiowanie. Proces polega na pokryciu powierzchni metalu lub stopu warstwą aluminium. Zabieg przeprowadza się głównie w celu zabezpieczenia elementów przed korozją.
  • Nasycanie dyfuzyjne niemetalami
    • Nawęglanie. Proces polega na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej obrabianego materiału. Nawęglaniu poddaje się przeważnie stale niskowęglowe w celu zwiększenia twardości warstwy wierzchniej materiału przy jednoczesnym zachowaniu miękkiego rdzenia.
    • Azotowanie. Proces polega na dyfuzyjnym nasyceniu powierzchni metalu azotem. Azotowanie pozwala poprawić odporność na zużycie ścierne, twardość, odporność zmęczeniową czy odporność na korozję.
    • Borowanie. Proces polega na nasycaniu borem powierzchniowej warstwy przedmiotów stalowych. Borowaniu poddaje się przeważnie stale narzędziowe. Zabieg pozwala zwiększyć zwiększenie odporność materiału na działanie kwasów, nadać elementom właściwości antykorozyjne, zwiększyć twardość i odporność na ścieranie oraz zwiększyć żaroodporność.
    • Krzemowanie. Proces polega na nasycaniu krzemem powierzchniowej warstwy przedmiotów metalowych. Zabieg ten pozwala zwiększyć odporność na korozję oraz na działanie niektórych kwasów.

Kompleksowe nasycanie dyfuzyjne dzielimy ze względu na rodzaj materiałów oraz pierwiastków nasycających na:

  • metal-metal (chromo-aluminiowanie, chromo-wanadowanie)
  • niemetal-niemetal (węglo-azotowanie, tleno-azotowanie, siarkowęglo-azotowanie, siarko-azotowanie, krzemo-borowanie, borowęglo-azotowanie)
  • metal-niemetal (boro-chromowanie, węglo-chromowanie).

Z naszych profesjonalnych poradników dowiesz się również innych informacji dotyczących różnych metod obróbki metali. Chcesz wiedzieć, jak obrabiać metalowe blachy czy aluminium albo na czym polega obróbka plastyczna metalu na zimno? Sprawdź pozostałe artykuły dostępne na naszej stronie!

obróbka chemiczna metalu na czym polega

Obróbka chemiczna metalu – zastosowanie

Obróbka chemiczna oraz cieplno-chemiczna znajduje powszechne zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu nie tylko ze względu na swoją skuteczność, ale również ekonomiczność. Odpowiedni dobór materiału i procesów kształtujących jego strukturę pozwala zapewnić oczekiwane własności rdzenia oraz warstwy powierzchniowej elementu. Taka równowaga jest szczególnie pożądana w przemyśle – dziedzinie, w której do produkcji różnego rodzaju elementów wykorzystuje się niezliczone ilości stali i innych materiałów. Obróbka chemiczna stanowi podstawę procesów stosowanych między innymi w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, maszynowym, elektronicznym, energetycznym, budowlanym czy narzędziowym.

Profesjonalna obróbka metali realizowana przy wykorzystaniu wiedzy doświadczonych specjalistów pozwala tworzyć wytrzymałe rozwiązania przeznaczone do pracy w nawet najbardziej wymagających warunkach. W HMM Steel nie zajmujemy się obróbką chemiczną metali, jednak serdecznie zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą innych specjalistycznych usług dostępnych na naszej stronie!

Czy ten post był pomocny?

0 / 5. 0

Bądź pierwszym, który oceni!

Nasza oferta