Физико-технический институт НАН Беларуси предлагает потребителям Технологию оксинитрирования сталей, заменяющая твердое хромирование на основе коммерческого предложения с технической поддержкой и/или лицензионного соглашения и ищет партнеров для заключения соглашения о техническом сотрудничестве.

Применяемое на многих предприятиях гальваническое хромирование используют для формирования защитных слоев на деталях.

Однако для технологии хромирования и полученных слоев характерны:
– неравномерность толщины (от 10 до 25 мкм), наличие микропор, что не обеспечивает полной электрохимической защиты от коррозии;
– недостаточно высокая адгезия (отшелушивание) покрытия;
– необходимость наличия больших производственных площадей и эффективной вытяжной системы,
- трудоемкость производственного процесса;
– образование вредных паров с поверхности ванн и особо опасного канцерогена – шестивалентного хрома;
– необходимость дорогостоящих очистных сооружений, захоронения отходов производства на полигонах и особые требования к транспортировке.

Оксинитрирование сталей является одной из современных технологий поверхностной обработки, которая может заменить традиционное твердое хромирование. Эта технология направлена на улучшение износостойкости, коррозионной стойкости и других эксплуатационных характеристик металлических изделий.

Основные технологии оксинитрирования сталей:

1. Газовое оксинитрирование:
- Описание: Процесс проводится в газовой среде, содержащей азот, кислород и водород. Обработка осуществляется при температуре 500–600 °C в специальных печах.
- Особенности:
- Формирование на поверхности изделия нитридного слоя и оксидной пленки.
- Улучшение коррозионной стойкости.
- Преимущества:
- Экологичность процесса (нет токсичных отходов, как при хромировании).
- Высокая производительность.

2. Плазменное оксинитрирование (ионное):
- Описание: Обработка проводится в вакуумной камере с использованием плазмы, содержащей азот и кислород. Ионы азота и кислорода внедряются в поверхность материала.
- Особенности:
- Формирование плотного и равномерного слоя.
- Возможность точного контроля параметров процесса.
- Преимущества:
- Высокая износостойкость и твердость поверхности.
- Минимальное тепловое воздействие на изделие.

3. Жидкостное оксинитрирование:
- Описание: Обработка осуществляется в расплавленных солевых ваннах, содержащих соединения азота и кислорода.
- Особенности:
- Формирование защитного слоя за счет химической реакции между поверхностью стали и компонентами ванны.
- Преимущества:
- Простота процесса и низкая стоимость оборудования.
- Высокая скорость обработки.

4. Комбинированное оксинитрирование:
- Описание: Сочетание двух или более методов, например, газового и плазменного оксинитрирования.
- Особенности:
- Повышение эффективности обработки за счет использования преимуществ разных технологий.
- Преимущества:
- Максимальная адаптация под конкретные требования к изделию.

Оксинитрирование сталей — это современная альтернатива твердому хромированию, которая обеспечивает высокую износостойкость, коррозионную стойкость и экологическую безопасность. Выбор конкретной технологии зависит от требований к обработке, типа материала и условий эксплуатации изделия.

Взамен гальванического хромирования может использоваться комбинированная технология формирования защитных слоев, заключающаяся в азотировании в плазме тлеющего разряда с последующим окислением поверхностного слоя, разработанная в Физико-техническом институте.

Область применения разработки - Упрочняющая обработка штоков газовых пружин, штоков амортизаторов, шаровых опор, штампов и других изделий.

Информация о Технологии оксинитрирования сталей, заменяющая твердое хромирование, разработанной в Физико-техническом институте размещена в Каталоге "Опережающие разработки НАН Беларуси" 2024., стр. 84-85.

Технология обработки, разработанная в Физико-техническом институте обеспечит
следующие преимущества:

– формирование равномерного диффузионного твердого многофазного слоя с оксидной пленкой с благоприятными напряжениями
сжатия;
– отсутствие проблемы недостаточной адгезии ввиду отсутствия
наносимого покрытия;
– полностью автоматизированное управление процессом, позволяющее контролировать формирование слоя с требуемыми параметрами;
– небольшие требуемые производственные площади;
– соответствие экологическим нормам, отсутствие отходов производства и выбросов в атмосферу;
– отсутствие потребности в очистных сооружениях.

Метод оксинитрирования опробован с использованием неспециализированного оборудования.

В Физико-техническом институте выполнена НИР «Разработка комбинированного метода повышения износо- и коррозионной стойкости деталей из конструкционных сталей взамен технологии гальванического хромирования».
Результаты НИР использованы при разработке технологии.

Разработчик - Государственное научное учреждение «Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси».

Физико-технический институт является ведущим научным учреждением Республики Беларусь в области создания ресурсосберегающих и автоматизированных производств, развития технологий создания новых материалов, робототехники и интеллектуальных систем управления и высокоэффективных систем безопасности.

В институте активно разрабатываются технологии и оборудование, которые используются в производстве.

Покрытия, технологии нанесения и оборудование:
- защитные покрытия, назначением которых является защита от коррозии деталей в различных агрессивных средах, в том числе при высоких температурах;
- защитно-декоративные покрытия, служащие для декоративной отделки деталей с одновременной защитой от коррозии;
- специальные покрытия, применяемые с целью придания поверхности специальных свойств (износостойкости, твердости, электроизоляционных, магнитных свойств и др.), а также восстановление изношенных деталей.

Литейные технологии.
Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных деталей и заготовок путем заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию требуемой детали. В процессе литья, при охлаждении металл в форме затвердевает и получается отлива - готовая деталь или заготовка, которая при необходимости (повышение точности размеров и снижение шероховатости) подвергается последующей механической обработке. В связи с этим перед литейным производством стоит задача получения отливок, размеры и форма которых максимально приближена к размерам и форме готовой детали.

Промышленные технологии инженерии поверхностей:
- ионная химико-термическая обработка;
- лазерная обработка материалов;
- цементация;
- индукционный нагрев;
- магнитно-импульсная обработка и др.

Новые материалы.
Новые материалы - это композитные материалы, такие как углепластики, стеклопластики, базальтопластики, арамидные пластики и металлокомпозиты, высокотехнологичные керамики - алюминиевые, циркониевые, оксидные, нитридные, карбидные керамика и другое, новые строительные материалы - новые изоляционные материалы из пеностекла, модификаторы дорожных покрытий на основе резинового порошка или полимерных волокон, новые виды бетонов.

Обработка металлов давлением.
Технологии подразумевают изменение форм и размеров заготовок за счет воздействия на них внешних сил с последующим сохранением результата. После прекращения воздействия давления форма и размеры изделия не меняются. С целью увеличения пластичности металл перед началом обработки давлением нагревают до определенной температуры. Для каждого вида материала эта температура определяется индивидуально, в зависимости от его специфических физико-химических характеристик.

Институт имеет партнеров в разных странах мира.

Официальный сайт Физико-технического института.

Потребители, заинтересованные в приобретении Технологии оксинитрирования сталей, заменяющей твердое хромирование на основе коммерческого предложения с технической поддержкой и/или лицензионного соглашения.

Партнеры, заинтересованные в приобретении и развитии Технологии оксинитрирования сталей, заменяющей твердое хромирование на основе соглашения о техническом сотрудничестве.