Karburálás vs. nitridálás

A karbonizálás és a nitridálás egyaránt fontos felületkeményedési folyamatok a kohászatban, a következő különbségekkel:
Folyamatelvek

•KarburálásAlacsony széntartalmú acél vagy alacsony széntartalmú ötvözött acél hevítését jelenti szénben gazdag közegben, bizonyos hőmérsékleten. A szénforrás bomlik, aktív szénatomokat hozva létre, amelyeket az acél felülete elnyel, és befelé diffundálnak, növelve az acél felületének széntartalmát.
•NitridálásEz az a folyamat, amelynek során az aktív nitrogénatomok bizonyos hőmérsékleten behatolnak az acél felületébe, nitrid réteget képezve. A nitrogénatomok reakcióba lépnek az acél ötvözőelemeivel, nagy keménységű és jó kopásállóságú nitrideket hozva létre.
Folyamati hőmérséklet és idő

•KarburálásA hőmérséklet általában 850°C és 950°C között van. A folyamat viszonylag hosszú időt vesz igénybe, általában több órától akár több tucat óráig is eltarthat, a karbonizált réteg kívánt vastagságától függően.
•NitridálásA hőmérséklet viszonylag alacsony, jellemzően 500°C és 600°C között van. Az idő is hosszú, de rövidebb, mint a karbonizálásé, általában több tucat vagy akár több száz óra.
A behatolt réteg tulajdonságai

•Keménység és kopásállóság

•KarburálásAz acél felületi keménysége karbonizálás után elérheti az 58-64 HRC értéket, ami nagy keménységet és kopásállóságot mutat.
•NitridálásAz acél felületi keménysége nitridálás után elérheti az 1000-1200 HV-t, ami magasabb, mint a cementálásé, jobb kopásállósággal.
•Kifáradási szilárdság

•KarburálásJavíthatja az acél kifáradási szilárdságát, különösen hajlítás és torziós kifáradás esetén.
•Nitridálás: Növelheti az acél kifáradási szilárdságát is, de a hatás viszonylag gyengébb, mint a cementálásé.
•Korrózióállóság

•KarburálásA karbonizálás utáni korrózióállóság viszonylag gyenge.
•NitridálásNitridálás után egy sűrű nitrid réteg képződik az acél felületén, amely jobb korrózióállóságot biztosít.
Alkalmazható anyagok

•KarburálásAlacsony széntartalmú acélhoz és alacsony széntartalmú ötvözött acélhoz alkalmas, és gyakran használják fogaskerekek, tengelyek és egyéb nagy terhelést és súrlódást viselő alkatrészek gyártásához.
•NitridálásAlkalmas ötvözőelemeket, például alumíniumot, krómot és molibdént tartalmazó acélokhoz. Gyakran használják nagy pontosságú és nagy kopásállóságú alkatrészek, például öntőformák és mérőeszközök gyártásához.
Folyamatjellemzők

•Karburálás

•ElőnyökViszonylag vastag karbonizált réteget lehet vele elérni, ami javítja az alkatrészek teherbírását. Az eljárás viszonylag egyszerű és alacsony költségekkel jár.
• Hátrányok: A karbonizálási hőmérséklet magas, ami könnyen deformálhatja az alkatrészeket. A karbonizálás után hőkezelésre, például edzésre van szükség, ami növeli a folyamat bonyolultságát.
•Nitridálás

• : Az alacsony nitridálási hőmérséklet kisebb alkatrészdeformációt eredményez. Nagy keménység, jó kopásállóság és korrózióállóság érhető el. Nitridálás után nincs szükség edzésre, ami leegyszerűsíti a folyamatot.
•HátrányokA nitridált réteg vékony, viszonylag alacsony teherbírással. A nitridálási idő hosszú és a költség magas.