Cementacea nitridaceJsou dvě široce používané techniky povrchového kalení v metalurgii. Obě zlepšují povrchové vlastnosti oceli, ale výrazně se liší v principech procesu, podmínkách aplikace a výsledných vlastnostech materiálu.
1. Principy procesu
●Cementace:
Tento proces zahrnuje zahřívánínízkouhlíková ocel nebo legovaná ocelvatmosféra bohatá na uhlíkpři vysokých teplotách. Zdroj uhlíku se rozkládá a uvolňujeaktivních atomů uhlíkukteré difundují do povrchu oceli a zvyšují jehoobsah uhlíkua umožnění následného kalení.
●Nitridace:
Nitridace představujeaktivní atomy dusíkudo povrchu oceli za zvýšených teplot. Tyto atomy reagují s legujícími prvky (např. Al, Cr, Mo) v oceli za vznikutvrdé nitridy, čímž se zvyšuje tvrdost povrchu a odolnost proti opotřebení.
2. Teplota a čas
| Parametr | Cementace | Nitridace |
| Teplota | 850 °C – 950 °C | 500 °C – 600 °C |
| Čas | Několik až desítky hodin | Desítky až stovky hodin |
Poznámka: Nitridace probíhá při nižších teplotách, ale pro dosažení ekvivalentní úpravy povrchu často trvá déle.
3. Vlastnosti zpevněné vrstvy
Tvrdost a odolnost proti opotřebení
●Cementace:Dosahuje povrchové tvrdosti58–64 HRC, které nabízejí dobrou odolnost proti opotřebení.
●Nitridace:Výsledky v povrchové tvrdosti1000–1200 V, obecně vyšší než u cementovaných povrchů, svynikající odolnost proti opotřebení.
Únavová pevnost
●Cementace:Výrazně zlepšujeohybová a torzní únavová pevnost.
●Nitridace:Zvyšuje také únavovou pevnost, ačkoli obecněv menší mířenež cementace.
Odolnost proti korozi
●Cementace:Omezená odolnost proti korozi.
●Nitridace:Formujehustá nitridová vrstva, poskytujícívynikající odolnost proti korozi.
4. Vhodné materiály
●Cementace:
Nejvhodnější pronízkouhlíkové oceli a nízkolegované oceliMezi běžné aplikace patříozubená kola, hřídele a součástivystavené vysokému zatížení a tření.
●Nitridace:
Ideální pro oceli obsahujícílegující prvkyjako je hliník, chrom a molybden. Často se používá propřesné nástroje, formy, matriceakomponenty odolné proti opotřebení.
5. Charakteristiky procesu
| Aspekt | Cementace | Nitridace |
| Výhody | Vytváří hluboce vytvrzenou vrstvu | Cenově výhodné Široce použitelné Nízké zkreslení** díky nižším teplotám Není nutné kalení Vysoká tvrdost a odolnost proti korozi |
| Nevýhody | Vysoké procesní teploty mohou způsobitzkreslení Vyžaduje kalení po cementaci | Zvyšuje se složitost procesů Malá hloubka pouzdra Delší doby cyklu Vyšší náklady |
Shrnutí
| Funkce | Cementace | Nitridace |
| Hloubka zpevněné vrstvy | Hluboký | Mělký |
| Tvrdost povrchu | Střední až vysoká (58–64 HRC) | Velmi vysoká (1000–1200 HV) |
| Odolnost proti únavě | Vysoký | Střední až vysoká |
| Odolnost proti korozi | Nízký | Vysoký |
| Riziko zkreslení | Vyšší (kvůli vysokým teplotám) | Nízký |
| Následná léčba | Vyžaduje kalení | Není potřeba kalení |
| Náklady | Spodní | Vyšší |
Jak cementace, tak nitridace mají jedinečné výhody a jsou vybírány na základěpožadavky na aplikaci, včetněúnosnost, rozměrová stálost, odolnost proti opotřebeníapodmínky prostředí.
Nitridovaná hřídel ozubeného kola
Čas zveřejnění: 19. května 2025