Karburizace vs nitriding

Karburizace a nitriding jsou důležité procesy kalení povrchu v metalurgii, s následujícími rozdíly:
Principy procesu

• •Karburizace: Zahrnuje zahřívání nízkohlíkové oceli nebo nízkohlíkové oceli v médiu bohatém na uhlík při určité teplotě. Zdroj uhlíku se rozkládá a produkuje aktivní atomy uhlíku, které jsou absorbovány ocelovým povrchem a difúzní dovnitř, což zvyšuje obsah uhlíku na povrchu oceli.
• •Nitriding: Je to proces umožnění aktivním atomům dusíku proniknout do povrchu oceli při určité teplotě a vytvářet nitridovou vrstvu. Atomy dusíku reagují s legovacími prvky v oceli, aby vytvořily nitridy s vysokou tvrdostí a dobrým odolností proti opotřebení.
Procesní teplota a čas

• •Karburizace: Teplota je obecně mezi 850 ° C a 950 ° C. Proces trvá relativně dlouhou dobu, obvykle několik až desítky hodin, v závislosti na požadované hloubce karburizované vrstvy.
• •Nitriding: Teplota je relativně nízká, obvykle mezi 500 ° C a 600 ° C. Čas je také dlouhý, ale kratší než čas karburizace, obvykle desítky až stovky hodin.
Vlastnosti pronikavé vrstvy

• •Tvrdost a odolnost proti opotřebení

• •Karburizace: Povrchová tvrdost oceli může dosáhnout 58-64 hodin po karburizaci, vykazovat vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení.
• •Nitriding: Povrchová tvrdost oceli může po nitridingu dosáhnout 1000-1200 HV, což je vyšší než u karburizace, s lepším odolností proti opotřebení.
• •Únava

• •Karburizace: Může zlepšit únavovou sílu oceli, zejména při ohýbání a torzní únavě.
• •Nitriding: Může také zvýšit únavovou sílu oceli, ale účinek je relativně slabší než u karburizace.
• •Odolnost proti korozi

• •Karburizace: Odolnost proti korozi po karburizaci je relativně chudá.
• •Nitriding: Na povrchu oceli se po nitridingu tvoří hustá nitridová vrstva, která poskytuje lepší odolnost proti korozi.
Použitelné materiály

• •Karburizace: Je vhodný pro nízkouhlíkovou ocel a nízkouhlíkovou slitinovou ocel a často se používá při výrobě ozubených kol, hřídelí a dalších částí, které nesou velká náklad a tření.
• •Nitriding: Je vhodný pro oceli obsahující legované prvky, jako je hliník, chrom a molybden. Často se používá k výrobě vysoce přesných a vysoce odolných částí, jako jsou formy a měřicí nástroje.
Procesní charakteristiky

• •Karburizace

• •Výhody: Může získat relativně hlubokou karburizovanou vrstvu, což zlepšuje kapacitu nosných dílů. Proces je relativně jednoduchý a náklady jsou nízké.
• Nevýhody: Karburizační teplota je vysoká, což může snadno způsobit deformaci části. Po karburizaci je nutné tepelné zpracování, jako je zhášení, což zvyšuje složitost procesu.
• •Nitriding

•: Nitridingová teplota je nízká, což vede k menší deformaci. Může dosáhnout vysoké tvrdosti, dobré odolnosti proti opotřebení a odolnost proti korozi. Po nitridingu není nutné zhádnout a zjednodušit proces.
• •Nevýhody: Nitridovaná vrstva je tenká, s relativně nízkou nosnou kapacitou. Doba nitridingu je dlouhá a náklady jsou vysoké.