Καρμπουργείο vs νιτρίδωση

Το Carburizing και το Nitriding είναι και οι δύο σημαντικές διαδικασίες επιφανειακής σκλήρυνσης στη μεταλλουργία, με τις ακόλουθες διαφορές:
Αρχές επεξεργασίας

•Καρμπουργικός: Περιλαμβάνει τη θέρμανση χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα ή χάλυβα από κράμα άνθρακα σε ένα μέσο πλούσιο σε άνθρακα σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Η πηγή άνθρακα αποσυντίθεται για την παραγωγή ενεργών ατόμων άνθρακα, τα οποία απορροφώνται από την επιφάνεια του χάλυβα και διάχυτα προς τα μέσα, αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε άνθρακα της επιφάνειας του χάλυβα.
•Νιτρίδωση: Είναι η διαδικασία του ενεργού ατόμου αζώτου να διεισδύει στην επιφάνεια του χάλυβα σε μια ορισμένη θερμοκρασία, σχηματίζοντας ένα στρώμα νιτριδίου. Τα άτομα αζώτου αντιδρούν με στοιχεία κράματος στον χάλυβα για να δημιουργήσουν νιτρίδια με υψηλή σκληρότητα και καλή αντοχή στη φθορά.
Θερμοκρασία και χρόνος διαδικασίας

•Καρμπουργικός: Η θερμοκρασία είναι γενικά μεταξύ 850 ° C και 950 ° C. Η διαδικασία διαρκεί σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα, συνήθως αρκετές σε δεκάδες ώρες, ανάλογα με το απαιτούμενο βάθος του καρκινικού στρώματος.
•Νιτρίδωση: Η θερμοκρασία είναι σχετικά χαμηλή, τυπικά μεταξύ 500 ° C και 600 ° C. Ο χρόνος είναι επίσης μακρύς αλλά μικρότερος από εκείνον του καρκινικού, συνήθως δεκάδων έως εκατοντάδων ωρών.
Ιδιότητες του διεισδυμένου στρώματος

•Σκληρότητα και αντίσταση φθοράς

•Καρμπουργικός: Η σκληρότητα της επιφάνειας του χάλυβα μπορεί να φτάσει το 58-64 HRC μετά το καρκινικό, δείχνοντας υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά.
•Νιτρίδωση: Η σκληρότητα της επιφάνειας του χάλυβα μπορεί να φτάσει το 1000-1200 HV μετά την νιτρίδωση, η οποία είναι υψηλότερη από αυτή του καρκινικού, με καλύτερη αντοχή στη φθορά.
•Δύναμη κόπωσης

•Καρμπουργικός: Μπορεί να βελτιώσει τη δύναμη κόπωσης του χάλυβα, ειδικά στην κάμψη και τη στρεπτική κόπωση.
•Νιτρίδωση: Μπορεί επίσης να ενισχύσει τη δύναμη κόπωσης του χάλυβα, αλλά το αποτέλεσμα είναι σχετικά ασθενέστερο από αυτό του καρκινικού.
•Αντοχή στη διάβρωση

•Καρμπουργικός: Η αντίσταση στη διάβρωση μετά το καρκινικό είναι σχετικά φτωχό.
•Νιτρίδωση: Ένα πυκνό στρώμα νιτριδίου σχηματίζεται στην επιφάνεια του χάλυβα μετά από νιτρώμενο, το οποίο παρέχει καλύτερη αντοχή στη διάβρωση.
Εφαρμόσιμα υλικά

•Καρμπουργικός: Είναι κατάλληλο για χάλυβα από χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και κράμα άνθρακα και χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή εργαλείων, άξονων και άλλων τμημάτων που φέρουν μεγάλα φορτία και τριβή.
•Νιτρίδωση: Είναι κατάλληλο για χάλυβες που περιέχουν στοιχεία κράματος όπως αλουμίνιο, χρώμιο και μολυβδαινικό. Συχνά χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής ακρίβειας και ανθεκτικών σε υψηλά επίπεδα, όπως καλούπια και εργαλεία μέτρησης.
Χαρακτηριστικά διαδικασίας

•Καρμπουργικός

•Φόντα: Μπορεί να επιτύχει ένα σχετικά βαθύ στρώμα, βελτιώνοντας την ικανότητα φορτίου των εξαρτημάτων. Η διαδικασία είναι σχετικά απλή και το κόστος είναι χαμηλό.
• Μειονεκτήματα: Η θερμοκρασία του καρκινικού συστήματος είναι υψηλή, η οποία μπορεί εύκολα να προκαλέσει παραμόρφωση μέρους. Η θερμική επεξεργασία, όπως η σβέση, απαιτείται μετά από καρμπουργία, αυξάνοντας την πολυπλοκότητα της διαδικασίας.
•Νιτρίδωση

•: Η θερμοκρασία νιτρώδους είναι χαμηλή, με αποτέλεσμα λιγότερη παραμόρφωση. Μπορεί να επιτύχει υψηλή σκληρότητα, καλή αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση. Δεν υπάρχει ανάγκη για σβέση μετά τη νιτροποίηση, απλοποιώντας τη διαδικασία.
•Μειονεκτήματα: Το στρώμα νιτρίδων είναι λεπτό, με σχετικά χαμηλή χωρητικότητα φορτίου. Ο χρόνος νιτρίδων είναι μακρύς και το κόστος είναι υψηλό.