در هر صنعتی، اطمینان از مقاومت‌به‌خوردگی و سایش قطعات موضوع مهمی است؛ اما باوجود گزینه‌های متنوع، گاهی انتخاب فرایند مناسب برای حصول خواص موردنظر دشوار به‌نظر می‌رسد. در ادامه، مقایسة خواص لایه‌های ایجادشده به روش (نیتروژن‌دهی + اکسیداسیون تکمیلی) با لایه‌های ایجادشده توسط پوشش‌های دیگر (نیتروژن‌دهی حمام نمکQPQ/ و آبکاری کروم، نیکل، و روی) ارائه شده است.

 

روش (نیتروژن‌دهی + اکسیداسیون تکمیلی)

روش (نیتروژن‌دهی + اکسیداسیون تکمیلی) یک فرایند سازگار با محیط زیست بوده و جایگزنی برای روش‌های دیگر مانند نیتروژن‌دهی حمام نمکQPQ/ و آبکاری کروم، نیکل، و روی است که برای افزایش مقاومت‌به‌خوردگی و سایش مورداستفاده قرار می‌گیرد. این روش ظاهر سیاه‌رنگ یکنواختی بر روی قطعات ایجاد می‌کند.

  • این روش سه لایة محافظ (اکسید، لایة ترکیبی، لایة نفوذی) بر روی قطعه ایجاد می‌کند که در نتیجه خواص مقاومت‌به‌سایش و مقاومت‌به‌خوردگی بهتر نسبت به آبکاری کروم ایجاد می‌شود؛
  • لایة اکسیداسیون تکمیلی قابلیت تحمل بیش از 240 ساعت تست پاشش نمک (salt spray) را داراست؛
  • این روش یک پوشش یکنواخت در تمام ابعاد قطعه (شامل سوراخ‌ها، منافذ، و…) ایجاد می‌کند؛
  • یک روش سازگاز با محیط زیست است؛
  • در این روش، سطح نهایی به تمیزکاری نیاز ندارد.

 

روش آبکاری کروم

  • در این روش، محدودیت‌هایی در مورد شکل قطعه (به‌طور مثال، نفوذ در سوراخ‌ها) وجود دارد؛
  • انتشار آلاینده‌ها به محیط زیاد است که باعث ایجاد مشکلات سلامتی و زیست‌محیطی می‌شود؛
  • با افزایش ضخامت لایة کروم، میکروترک‌هایی ایجاد می‌شود که اجازة نفوذ رطوبت و در نتیجه زنگ‌زدگی را می‌دهد؛
  • تجزیة هیدرید کروم سبب ایجاد حفرات میکروسکوپی می‌شود.

نیتروژن‌دهی حمام نمکQPQ/

  • سطح قطعه پس از این روش به تمیزکاری و در نتیجه صرف هزینة بیشتری نیاز دارد؛
  • این روش با محیط زیست سازگاری ندارد و اوپراتورهایی که به این روش فعالیت می‌کنند، در معرض تهدیدات سلامتی هستند؛
  • احتمال غیریکنواخت‌شدن ظاهر قطعه در این روش وجود دارد.

آبکاری نیکل

  • تردی هیدروژنی به‌عنوان یکی از عوارض‌های روش، می‌تواند باعث شکست قطعات تحت تنش شود؛
  • چنانچه سطح قطعه پیش از آبکاری به این روش به‌درستی آماده‌سازی نشده باشد، چسبندگی لایه ضعیف خواهد بود (بلندشدن یا پوسته‌شدن لایه)؛
  • آلودگی‌هایی مثل چربی، اکسید، یا کثیفی می‌تواند مانع از اتصال مناسب بین سطح قطعه و لایة نیکل شود که درنهایت، سبب کنده‌شدن و پوسته‌شدن پوشش می‌شود؛
  • این پوشش‌ها در محیط‌هایی که قطعات به مدت طولانی‌ در معرض حرارت‌اند، قابلیت محافظتی خود را از دست می‌دهد؛
  • نیکل فلزی سمی است و می‌تواند مشکلات زیست‌محیطی و سلامتی ایجاد کند.

آبکاری روی

  • در این روش، امکان تردی هیدروژنی وجود دارد؛
  • روی نرم است و به‌راحتی از بین می‌رود؛ به همین دلیل، برای محیط‌های با رطوبت بالا یا دمای بالا مناسب نیست؛
  • با آنکه از اغلب پوشش‌ها ارزان‌تر است، ممکن است نتواند حفاظت موردنیاز را ایجاد کند؛
  • این پوشش سطح صافی ایجاد نمی‌کند و به همین دلیل، قطعاتی که به این روش پوشش داده می‌شوند، ظاهر مناسبی ندارند؛
  • آبکاری زینک شامل مواد شیمیایی مضر است؛ بنابراین، این روش ترکیبات شیمیایی مضری ایجاد می‌کند و با محیط زیست سازگار نیست.

 

باتوجه به موارد ذکر شده در اغلب حالات، اکسیداسیون تکمیلی برای کمک به رفع نیاز خوردگی، سایش، و گالینگ روش کارآمدی محسوب می‌شود.