Безусловным и неоспоримым преимуществом проведения процессов цементации, нитроцементации и азотирования в вакууме (под парциальным давлением технологического газа) является:

• Существенное уменьшение времени процесса по сравнению с традиционными (атмосферными) методами, что особенно актуально при большой глубине цементированного слоя ( до 4,5 мм менее чем за 30 часов ). Это возможно благодаря проведению цементации при более высоких температурах ( до 1100 °С ). Такой эффект дает колоссальную экономию энергоресурсов и производственного времени.
• Повторяемость результатов
• Не образуется копоти и сажи - проблемы, которые возникают при работе с пропаном
• Точный контроль глубины цементированного слоя
• Однородный цементированный слой с высокой концентрацией углерода на всех поверхностях деталей сложной геометрической формы, имеющие сквозные и глухие отверстия.
• Высокая надежность и долговечность работы всех компонентов оборудования ввиду отсутствия формирования слоя сажи и нагара.

Для проведения химикотермических процессов ( цементация, азотирование, нитроцементация и газовая закалка 12 бар и более) IPSEN имеет линейку вакуумных печей Ipsen TurboTreater®.

Концепция Ipsen TurboTreater®

• ЦИЛЛИНДРИЧЕСКАЯ ЗОНА НАГРЕВА – САДКИ РАЗЛИЧНОЙ ГЕОМЕТРИИ
• ПРИМЕНЕНИЕ ЗОН НАГРЕВА ИЗ ГРАФИТА ИЛИ МЕТАЛЛА; ОТСУТСТВИЕ ДВИЖУЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ В ЗОНЕ НАГРЕВА
• ОРБИТАЛЬНОЕ (360°) ОХЛАЖДЕНИЕ – ОДНОРОДНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
• ВСТРОЕННАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ – ВЫСОКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
• СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ С ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ – БЫСТРАЯ ЗАКАЛКА
• КОМПАКТНЫЙ РАЗМЕР – НЕБОЛЬШАЯ ПЛОЩАДЬ ДЛЯ УСТАНОВКИ
• УМЕНЬШЕННЫЙ ВНУТРЕННИЙ ОБЪЕМ – НИЖЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ГАЗА

Типовые размеры вакуумных печей Ipsen TurboTreater®:

В вакуумных печах Ipsen применяется запатентованный процесс для вакуумной цементации с Ацетиленом - AvaC. Хорошо опробованный процесс AvaC® - цементация под низким давлением с использованием ацетилена – это альтернативная технология классическим технологиям цементации.

Преимущества этого процесса по сравнению с газовой цементацией очевидны:

• Процесс AvaC® обеспечивает высокую скорость переноса углерода с полным исключением окисления поверхности;
• Процесс легко управляется и даёт исключительно высокие стабильные результаты получения однородного цементированного слоя даже на сложных геометрических поверхностях и глухих отверстиях;
• Будучи практически экологически чистым просессом, его расходы газа и электроэнергии относительно небольшие, а возможность проведения в той же печи последующей закалки газом высокого давления минимизирует поводки деталей, исключая необходимость в их мойке после закалки;
• Процесс контролируется и управляется простой в использовании, надёжной и точной системой управления Vacu-Prof®.

Оснащение вакуумной печи для цементации состоит из :

• 1 IPSEN программное обеспечение AvaC® эксперт;
• 1 кориолисовый расходомер C₂H₂, а также необх. арматуры;
• 1 внутренняя система распределения технологического газа;
• 1 регулирование давления во время процесса цементации;
• 1 механическая насосная система с регулируемой производительностью насоса;
• 1 специальный фильтр в насосной системе;
• 1 дополнительный прибор измерения давления для прямого измерения давления технологического газа;
• N₂-предохранительная продувка насосной системы во избежании образования взрывчатой смеси газа/воздуха;

Печь может быть оборудована для проведения процесса нитроцементации под низким давлением „AvaC®-N“ с применением ацетилена и аммиака.

• IPSEN программное обеспечение AvaC®-N;
• регулятор расхода C₂H₂, а также необх. арматуры;
• регулятор расхода NH₃, а также необх. арматуры;
• внутренняя, распределительная система технолог. газа компоненты насосной системы стойкие к воздействию NH₃;

Для азотирования нержавеющих сталей применяется процесс SolNit-M®

Преимущества процесса поверхностного азотирования перед процессом цементации для нержавеющих сталей:

• отсутствие богатых хромом осаждений, т.е. коррозиеустойчивость (заметный рост);
• высокая теплостойкость;
• без окисления поверхности;
• регулирование содержания азота на поверхности простое регулирование процесса (температура и парциальное давление);
• недорогой, надёжный технологический газ (N₂);
• малый расход газа за счёт прерывающего потока;
• одинаковая активность азота по всей поверхности ;
• гнёзды
• шлицы
• опорные поверхности, и т.д.
• маскирование: трудно

Ход процесса:

• Нагрев до рабочей температуры (1050°C-1150°C)путём продувки газом аргон (или под вакуумом)
• Впуск N₂-газа
• Настройка необходимого pN₂
• Выдержка для необходимой диффузии
• Закалка
• Возможно глубокое охлаждение, измельчение зерна и отпуск

Примеры применения процессов :

Сопло

Материал: X₁₄CrMoS₁₇ (1.4104)
Обработка: SolNit-M: 1150°C
Глубокое охлаждение:- 80°C
Отпуск: 150°C
Твёрдость поверхностного слоя: 655 HV10
Глубина азотирования: ≈ 0.7 мм

Шестерни:

Материал: 1.4024 X₁₅Cr₁₃
Обработка: SolNit-M, низко-температурная -40°C,
отпуск 150°C
Твёрдость поверхностного слоя: 660 HV2 (58.3 HRC)
Твёрдость сердцевины: 46 HRC
Глубина азотирования: ≈ 0.6 мм