Nitriding Process की प्रक्रिया को समझाइए


Nitriding Process की प्रक्रिया को समझाइए

Nitriding एक thermochemical surface hardening process है जिसमें nitrogen को steel या alloy की surface में diffuse किया जाता है। इसका उद्देश्य component की surface hardness, wear resistance और fatigue life को बढ़ाना होता है। यह प्रक्रिया खासतौर पर high alloy steels के लिए use की जाती है।

Nitriding Process कैसे काम करता है?

1. Material Selection: Nitriding के लिए ऐसे steels का चयन किया जाता है जिनमें alloying elements जैसे aluminum, chromium, molybdenum या vanadium मौजूद हों। ये nitrides बनाकर hard surface तैयार करते हैं।

2. Surface Preparation: Component की surface को cleaning और polishing के जरिए contaminants से मुक्त किया जाता है ताकि nitrogen diffusion अच्छे से हो सके।

3. Heating & Nitrogen Exposure: Component को करीब 500°C से 550°C temperature पर ammonia (NH₃) gas atmosphere में रखा जाता है। यहां ammonia disassociate होकर atomic nitrogen release करता है, जो metal की surface में diffuse हो जाता है।

4. Nitrided Layer Formation: Surface पर alloy nitrides (जैसे Fe₂–₃N, CrN) बनते हैं जो बहुत hard होते हैं। यह layer generally 0.1–0.5 mm तक होती है।

Nitriding के प्रकार:

  • Gas Nitriding: सबसे common technique जिसमें ammonia gas use होती है।
  • Plasma (Ion) Nitriding: इसमें electrical discharge की मदद से nitrogen ions को surface में embed किया जाता है।
  • Salt Bath Nitriding: Component को molten cyanate/nitrate salt bath में dip किया जाता है।

Nitriding की विशेषताएं:

  • Low temperature process (no phase change, minimal distortion)
  • High surface hardness (up to 1200 HV)
  • Excellent wear and fatigue resistance
  • No quenching required
  • Good dimensional stability

किन Materials पर Nitriding प्रभावी है?

Alloy Steels: जैसे 31CrMoV9, 34CrAlNi7 — जो nitriding elements contain करते हैं।

Tool Steels: जैसे H13, D2 — जिनमें chromium और vanadium की अच्छी मात्रा होती है।

Stainless Steels: Selected grades पर nitriding के ज़रिए corrosion resistance के साथ साथ hardness भी improve की जाती है।

Cyaniding vs Nitriding:

Feature Nitriding Cyaniding
Main Element Nitrogen Carbon + Nitrogen
Temperature Range 500–550°C 800–950°C
Distortion Minimal Moderate
Case Depth 0.1–0.5 mm 0.1–0.3 mm

निष्कर्ष:

Nitriding एक advanced और efficient heat treatment process है जो बिना quenching के high surface hardness provide करता है। इसकी मदद से components को long life, high wear resistance और dimensional accuracy दी जाती है। यह automotive, aerospace, और tooling industries में extensively use होता है।

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