Kietos vietos, kaip pagrindinis metalo dalių atsparumo dilimavimo ir tarnavimo laikas pagerinimas, ne tik priklauso nuo tinkamų kietųjų medžiagų ir suvirinimo būdų, bet ir turi griežtus reikalavimus dėl naudojamų apsauginių dujų. Apsauginių dujų pasirinkimas tiesiogiai daro įtaką kieto lygio sluoksnio kokybei, įskaitant jo jungimosi stiprumą, vienodumą ir atsparumą tokiems defektams kaip poringumas ir įtrūkimai. Taigi, kokios dujos naudojamos kietuoju būdu? Išsamiai ištirkime.
Pagrindinė apsauginių dujų funkcija kietinant yra išskirti išlydytą baseiną iš oro. Kietaverčio metu dėl aukštos temperatūros išlydytas metalas yra labai reaguojantis, todėl ore lengva reaguoti su deguonimi, azotu ir vandeniliu, todėl kietiname sluoksnyje atsiranda tokių defektų, kurie rimtai sumažina kietos dalies veikimą. Todėl apsauginės dujos turi turėti gerą inertiškumą ar tinkamą reaktyvumą, kad susidarytų stabili apsauginė atmosfera aplink išlydytą baseiną.
Argonas yra viena iš dažniausiai naudojamų apsauginių dujų kietuoju būdu. Kaip inertinės dujos, Argonas nereaguoja su išlydytu metalu, kuris gali efektyviai užkirsti kelią išlydytam baseinui užteršti oru. Jis turi didelį tankį, kuris gali sudaryti tankų apsauginį sluoksnį ant išlydyto baseino paviršiaus, o jo apsauginis poveikis yra stabilus. Argonas yra ypač tinkamas užkietėjusiems ne šaldiesiems metalams, tokiems kaip aliuminis ir varis, taip pat kai kurie aukšto lydinio plienai. Pvz., Kai kietos aliuminio lydinio dalys, argonas, kaip apsauginės dujos, gali išvengti aliuminio oksido susidarymo ant išlydyto baseino paviršiaus, užtikrinant, kad būtų užtikrinta kietojo sluoksnio ir stalo metalo rišimo kokybė.
Anglies dioksidas yra dar vienos dažniausiai naudojamos dujos kietai, tačiau jis retai naudojamas atskirai ir dažnai sumaišomas su kitomis dujomis. Anglies dioksidas yra aktyvios dujos. Kai jis naudojamas kietai, tam tikru mastu jis gali reaguoti su išlydytu metalu, o tai padeda sumažinti išlydyto metalo paviršiaus įtempimą, pagerinti išlydyto baseino sklandumą ir padaryti kietą sluoksnį vienodesnį. Tačiau jei anglies dioksidas naudojamas atskirai, jis gali sukelti per didelį išlydyto metalo oksidaciją, todėl padidėja oksidai kietojo sluoksnio sluoksnyje. Todėl paprastai sumaišoma su argonu, kad sudarytų argono-anglies dioksido mišrias dujas.
Argono-anglies dioksido mišrios dujos yra plačiai naudojamos apsauginės dujos, kietinant anglies plieną ir žemo lydinio plieną. Bendras maišymo santykis yra 80% argono ir 20% anglies dioksido, tačiau jis taip pat gali būti pakoreguotas atsižvelgiant į specifinius kietojo paviršiaus reikalavimus. Šios mišrios dujos sujungia argono ir anglies dioksido pranašumus: argonas suteikia stabilų apsauginį poveikį, o anglies dioksidas pagerina išlydyto baseino sklandumą. Tai gali ne tik užkirsti kelią išlydytam metalui oksiduoti, bet ir užtikrinti, kad kietas sluoksnis turėtų gerą formavimąsi ir jungimosi stiprumą. Pvz., Siekdami žemės ūkio mašinų dalių, pagamintų iš žemo lydinio plieno, naudojant šias mišrias dujas, gali būti kietas sluoksnis, turintis vienodo storio ir stiprų atsparumą dilimui.
Kai kuriuose specialiuose kietus scenarijus, tokius kaip aukšto chromo ketaus ar kitos aukšto lydinio medžiagos, jautrios azotui, kietus, grynas argonas paprastai yra pirmasis pasirinkimas. Kadangi ore ar kitose dujose azotas gali reaguoti su chromu lydinyje, kad susidarytų chromo nitridai, o tai sumažins atsparumą korozijai ir nusidėvėjusį atsparumą kietus sluoksnį. Šiuo metu naudojant aukšto grynumo argoną (grynumas didesnis nei 99,99%) gali sumažinti azoto įsiskverbimą, užtikrinant kietojo sluoksnio veikimą.
Be to, kietus procesus, kuriems didesni reikalavimai dėl kietojo sluoksnio kietumo ir susidėvėjimo atsparumo, pavyzdžiui, kasybos mašinų dalių kietuoju būdu, gali būti pridedamas nedidelis deguonies kiekis į argono ir anglies dioksido mišrias dujas. Deguonies pridėjimas gali dar labiau pagerinti išlydyto metalo sklandumą, sumažinti tokių defektų, tokių kaip pobūdis, atsiradimą, ir padaryti kietąjį sluoksnį kompaktiškesnį. Tačiau pridedamas deguonies kiekis turi būti griežtai kontroliuojamas, paprastai ne didesnis nei 5%, kitaip jis sukels per didelį oksidaciją.
Reikėtų pažymėti, kad apsauginių dujų pasirinkimas kietam apdangalui nėra fiksuotas. Jame reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip netauriojo metalo tipas, kietos medžiagos sudėtis ir kieto apdangalo metodas. Pvz., Kai kietus aukšto nikelio lydinius, argonas su nedideliu helio kiekiu gali būti naudojamas pagerinti lanko šilumos įvestį ir užtikrinti kietos medžiagos tirpimą. Rankinio metalo lanko kietinimui, kadangi elektrodų danga gali suteikti tam tikrą apsauginį efektą, išorinių apsauginių dujų reikalavimas yra palyginti žemas, tačiau dujinių metalų lanko kietai. Apsauginės dujos yra ypač svarbios.
Apibendrinant galima pasakyti, kad nėra jokių apsauginių dujų, skirtų kietam apdorojimui. Argonas, argono anglies dioksido mišrios dujos ir kitos mišrios dujos, turinčios specialų santykį, yra visi dažni pasirinkimai. Svarbiausia yra pasirinkti tinkamas apsaugines dujas pagal faktines kietos spalvos sąlygas, kad būtų užtikrinta, jog kietojo paviršiaus sluoksnis pasižymi puikiu našumu. Prieš atlikdami kietą apdangalą, būtina atlikti pakankamai bandymų ir koregavimo, kad būtų galima nustatyti tinkamiausią apsauginių dujų tipą ir parametrus.
