Quality analysis of nitriding surfaces of plastic screws from DATRIA s.r.o.
From time to time, we hear doubts about the quality of nitriding steels, or the quality of nitriding surfaces of screws produced by Hayeur from nitriding steels used in Asia. It can be assumed that these doubts are mainly used by some local sellers as a sales argument. But did anyone ever find out what it really was? We YES and the result is really surprising.
Pojďme si říct, jaký byl postup. Nechali jsme si u firmy Hayeur vyrobit několik dílů (vzorků), jako běžnou zakázku tak, aby ani oni neměli tušení, na co je chceme. A proč? Protože, jsme chtěli znát pravdu. Nechtěli jsme, aby nám vzorky ovlivnili například nadstandartní délkou nitridačního procesu, kdyby věděli, na co jsou určeny. A tak jsme si u firmy Hayeur objednali tři zkušební vzorky nitridační oceli a dále jsme koupili ještě jeden vzorek od lokálního dodavatele v České republice.
Vzorek č. 1 - nitridační ocel 1.8550 zakoupená od lokálního dodavatele z ČR
Vzorek č. 2 - 38CrMoAlA (asijská nitridační ocel) bez plynové nitridace z firmy Hayeur
Vzorek č. 3 - 38CrMoAlA (asijská nitridační ocel) s klasickým plynovým nitridačním procesem z firmy Hayeur
Vzorek č. 4 - 1.8550 (evropská nitridační ocel) s klasickým plynovým nitridačním procesem z firmy Hayeur
Vzorek č. 1 a 2 jsme nechali nitridovat každý zvlášť standardním nitridačním procesem do hloubky 0,5 mm u lokálního dodavatele této služby v České republice.
A zde je výsledek naměřených tvrdostí podle Vickerse - HV v různých hloubkách:
|
|
|
|
| Hloubka | v mm |
|
|
|
|
Vzorek | 0,05 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 |
č.3 | 1031HV | 978 HV | 808 HV | 750 HV | 666 HV | 591 HV | 545 HV | 447 HV | 363 HV | 348 HV |
č.4 | 885 HV | 833 HV | 805 HV | 741 HV | 676 HV | 658 HV | 634 HV | 600 HV | 582 HV | 479 HV |
č.2 | 358 HV | 300 HV | 281 HV | 242 HV | 239 HV | 229 HV | 230 HV | 224 HV | 219 HV | 212 HV |
č.1 | 611 HV | 539 HV | 550 HV | 512 HV | 484 HV | 467 HV | 451 HV | 444 HV | 426 HV | 421 HV |
Pozn. Měření bylo realizováno nezávislou laboratoří.
Co to znamená? Znamená to, že nejlepší povrchová tvrdost byla naměřena u vzorku č. 3, tedy u oceli 38CrMoAlA používané firmou Hayeur, tj. 1031HV, nitridovanou v jejich závodě v moderní plynové nitridační peci od společnosti NITREX. Nejlepší tvrdost si tato ocel udrží až do hloubky 0,25 mm. To znamená, že při opotřebení šneku o 0,5 mm na průměru šnekovnice je zde stále ještě vysoká tvrdost 666HV (58,6 HRC). Od hloubky 0,3 mm byla naměřena o něco vyšší tvrdost u oceli 1.8550, kterou rovněž používá firma Hayeur pro výrobu šneků na přání zákazníka. V hloubce 0,3 mm je nevelký rozdíl tvrdostí 67HV mezi oběma zkoumanými vzorky. (č. 3 a 4)
Zcela nejhorší výsledky pak byly naměřeny u ocelí 1.8550, tak i u 38CrMoAlA nitridovaných u lokálního dodavatele v České republice. (č. 1 a 2)
Jaký je závěr? Je očividné, že podstatný vliv na výsledek nitridačního procesu má kvalita použité technologie. Firma Hayeur používá nejmodernější plynové a iontové nitridační pece od kanadské společnosti NITREX, díky nimž dociluje stabilně vysoké kvality nitridovaných povrchů. Z této analýzy je patrné, že nitridační ocel 38CrMoAlA je velmi kvalitní a pro výrobu extruzních, alternativně i vstřikovacích šneků, dobrou volbou zabezpečující vysokou životnost při zpracovávání odpovídajících materiálů, avšak s podmínkou kvalitně provedeného nitridačního procesu. Nelze spekulovat o kvalitě jakékoliv nitridační oceli, pakliže v následujícím kroku není zabezpečená vysoká kvalita tepelného zpracování.
V dalším článku budeme analyzovat, jak je to s udáváním tvrdostí tvrdokovových návarů aplikovaných na šnecích a opět si provedeme pár testů.
- autor:
- Mgr. Dalibor Ježek, DATRIA s.r.o.