يُستخدم النيتروجين في عملية التلدين في المقام الأول لخلق جو خامل يمنع أكسدة المعدن المعالج ونزع الكربنة منه. وهذا أمر بالغ الأهمية لأن الأكسجين، وهو غاز تفاعلي، يمكن أن يتسبب في أكسدة المواد، مما يؤدي إلى تغيرات غير مرغوب فيها في خصائص المعدن. وبما أن النيتروجين غاز غير تفاعلي، فإنه يخلق بشكل فعال بيئة واقية أثناء مرحلتي التسخين والتبريد في عملية التلدين.
شرح تفصيلي:
-
منع الأكسدة:
-
يستخدم النيتروجين لتطهير بيئة الفرن، مما يقلل من محتوى الأكسجين إلى أقل من 1%. ويتم تحقيق ذلك من خلال التنظيف بالنيتروجين الذي يعمل على تفريغ الهواء الجوي. وتعد البيئة منخفضة الأكسجين ضرورية لمنع أكسدة سطح المعدن، مما قد يؤدي إلى تدهور جودته وخصائصه الميكانيكية.الغلاف الجوي الخامل:
-
على الرغم من أنه نادرًا ما يتم استخدام جو غاز النيتروجين بنسبة 100%، إلا أنه عادةً ما يتم مزج النيتروجين مع الهيدروكربونات (مثل البروبان والبروبيلين والميثان) أو الميثانول أو الهيدروجين لخلق بيئة تلدين أكثر تحكمًا وفعالية. تُستخدم هذه الأجواء المختلطة في تلدين الأدوات والمكونات المختلفة، بما في ذلك البراغي والنوابض والإبر الصناعية والمحامل وألواح السلاسل وشفرات المنشار والمعادن غير الحديدية مثل النحاس والألومنيوم والنحاس الأصفر.
-
التحكم في إزالة الكربنة:
-
يلعب النيتروجين دورًا حاسمًا في عملية إزالة الكربنة لمواد الصلب. تتضمن عملية إزالة الكربنة فقدان الكربون من سطح الفولاذ، مما قد يؤدي إلى إضعافه. ويساعد النيتروجين على التحكم في هذه العملية من خلال الحفاظ على جو محايد لا يعزز التفاعل بين الكربون والأكسجين، وبالتالي الحفاظ على محتوى الكربون في الفولاذ.النتائج المعدنية:
إن استخدام النيتروجين في التلدين هو جزء من الاتجاه الأوسع في تكنولوجيا المعالجة الحرارية نحو نتائج معدنية أكثر قابلية للتحكم في النتائج المعدنية. يُستخدم النيتروجين، إلى جانب غازات أخرى مثل الأرجون وثاني أكسيد الكربون، لضبط خصائص المعدن، مثل الصلابة والليونة والقدرة على التشغيل الآلي. هذه الدقة ضرورية لضمان أن المكونات المعدنية تفي بمعايير محددة وتعمل على النحو الأمثل في التطبيقات المخصصة لها.الاستقرار الكيميائي:
