У двигателей внутреннего сгорания все еще есть много потенциала, чтобы сохранить энергию и сократить выбросы. Существующая тенденция должна использовать двигатели меньшего размера той же самой или даже увеличенной власти. Двигатели с уменьшенной цилиндрической способностью потребляют меньше топлива из-за их меньшего веса, меньшего трения и меньшего количества выхлопного тепла.
Это так называемое сокращение, однако, связано с еще более высокой механической и тепловой нагрузкой, действующей на уже очень нагруженные компоненты дизельных систем впрыска, например. Дизельные системы впрыска должны достигнуть более высоких давлений инъекции и улучшенной точности инъекции, чтобы ответить требованиям сокращения. Следовательно, носики инъекции должны быть сделаны из очень стабильных материалов.
Привлекательный и недорогой выбор – использование низких легированных сталей, т.е. типы стали, содержащей не больше чем пять массовых процентов металлов кроме железа. Такие стали могут быть машинными хорошо в состоянии наибольшей уязвимости и тогда укреплены для использования. Твердая поверхность с жестким ядром получена. Ученые Института Engler-Bunte КОМПЛЕКТА теперь работают над новым процессом для поверхностного упрочнения стали, а именно, низкого давления carbonitration: При температурах между 800 и 1050°C и общие давления ниже 50 миллибаров, поверхность компонентов, которые будут укреплены, определенно обогащена углеродом и азотом и впоследствии укреплена, подавив.
Проект, возглавляемый Дэвидом Кохом, нацелен на изучение основных принципов низкого давления carbonitration и развития этого процесса к зрелости в сотрудничестве с промышленными партнерами и исследованием. «Низкое давление carbonitration объединяет преимущества процессов низкого давления с теми из атмосферного carbonitration», объясняет Дэвид Кох. Атмосферный carbonitration повреждает поверхность компонентов, которые рассматривает окисление. Это может быть предотвращено процессами низкого давления.
Кроме того, более гомогенный профиль твердости произведен в компоненте, в особенности в случае сложных составляющих конфигураций.До сих пор низкое давление carbonitration было выполнено, почти исключительно используя аммиак в качестве дарителя азота вместе с углеродным дарителем, т.е. ethyne или пропан. Ученые КОМПЛЕКТА теперь изучили другие газы и газовые смеси для пригодности для низкого давления carbonitration.
Их эффективность в обогащении поверхностного слоя с углеродом и азотом была проверена, используя термобаланс. Вместе с исследователями Robert Bosch GmbH, Штутгарт, они нашли, что methylamine (CH3NH2) и dimethylamine ((CH3) 2NH) газы процесса вызывают хорошее обогащение поверхностного слоя с углеродом и азотом. Результаты, полученные для низкого давления carbonitration с methylamine, теперь представлены в HTM – Журнал Термообработки и Материалов.
Используя methylamine для низкого давления carbonitration, только один газ вместо два требуется, и обычно прикладные два шага процесса могут быть уменьшены до единственного. По сравнению с использованием аммиака как даритель азота вместе с углеродным дарителем, methylamine один пределы более высокое обогащение азота в поверхностном слое. Поскольку углерод входит в поверхностный слой параллельно, продолжительность процесса значительно сокращена.
Methylamine также допускает carbonitration при намного более высоких температурах, который дополнительно сокращает продолжительность процесса. Кроме того, степень использования methylamine как газ процесса лучше, в результате которого может быть уменьшено количество используемого газа.Ученые КОМПЛЕКТА теперь работают над дальнейшим низким давлением оптимизации carbonitration с аминами. Работа сосредотачивается в особенности на улучшении однородности и свободного регулирования углерода и введенного азота.
Следующая цель состоит в том, чтобы передать процесс от лаборатории до пробного запуска.