Karburēšana pret nitridēšanu

Gan karburizācija, gan nitridēšana ir svarīgi virsmas sacietēšanas procesi metalurģijā, ar šādām atšķirībām:
Procesa principi

•KarbonizācijaTas ietver zema oglekļa satura tērauda vai zema oglekļa satura leģētā tērauda karsēšanu oglekli bagātā vidē noteiktā temperatūrā. Oglekļa avots sadalās, veidojot aktīvos oglekļa atomus, kurus absorbē tērauda virsma un tie difundē uz iekšu, palielinot tērauda virsmas oglekļa saturu.
•NitrīdēšanaTas ir process, kurā aktīvi slāpekļa atomi noteiktā temperatūrā iekļū tērauda virsmā, veidojot nitrīda slāni. Slāpekļa atomi reaģē ar tērauda leģējošajiem elementiem, veidojot nitrīdus ar augstu cietību un labu nodilumizturību.
Procesa temperatūra un laiks

•KarbonizācijaTemperatūra parasti ir no 850 °C līdz 950 °C. Process ilgst relatīvi ilgu laiku, parasti no vairākām līdz desmitiem stundu, atkarībā no nepieciešamā cementētā slāņa biezuma.
•NitrīdēšanaTemperatūra ir relatīvi zema, parasti no 500 °C līdz 600 °C. Laiks ir arī ilgs, bet īsāks nekā cementēšanas laikā, parasti desmitiem līdz simtiem stundu.
Caurspiestā slāņa īpašības

•Cietība un nodilumizturība

•KarbonizācijaTērauda virsmas cietība pēc cementēšanas var sasniegt 58–64 HRC, kas uzrāda augstu cietību un nodilumizturību.
•NitrīdēšanaTērauda virsmas cietība pēc nitridēšanas var sasniegt 1000–1200 HV, kas ir augstāka nekā pēc cementēšanas, ar labāku nodilumizturību.
•Noguruma izturība

•Karbonizācija: Tas var uzlabot tērauda noguruma izturību, īpaši lieces un vērpes noguruma gadījumā.
•NitrīdēšanaTas var arī uzlabot tērauda noguruma izturību, taču efekts ir relatīvi vājāks nekā carburizēšanas efekts.
•Korozijas izturība

•KarbonizācijaPēc cementēšanas korozijas izturība ir relatīvi slikta.
•NitrīdēšanaPēc nitridēšanas uz tērauda virsmas veidojas blīvs nitrīda slānis, kas nodrošina labāku izturību pret koroziju.
Piemērojamie materiāli

•KarbonizācijaTas ir piemērots zema oglekļa satura tēraudam un zema oglekļa satura leģētajam tēraudam, un to bieži izmanto zobratu, vārpstu un citu detaļu ražošanā, kurām ir lielas slodzes un berze.
•NitrīdēšanaTas ir piemērots tēraudiem, kas satur leģējošus elementus, piemēram, alumīniju, hromu un molibdēnu. To bieži izmanto augstas precizitātes un augstas nodilumizturības detaļu, piemēram, veidņu un mērinstrumentu, ražošanai.
Procesa raksturojums

•Karbonizācija

•PriekšrocībasTas var iegūt relatīvi dziļu carburizētu slāni, uzlabojot detaļu nestspēju. Process ir relatīvi vienkāršs un izmaksas ir zemas.
• Trūkumi: Karburēšanas temperatūra ir augsta, kas var viegli izraisīt detaļas deformāciju. Pēc karburēšanas ir nepieciešama termiskā apstrāde, piemēram, rūdīšana, kas palielina procesa sarežģītību.
•Nitrīdēšana

• : Nitrīdēšanas temperatūra ir zema, kā rezultātā detaļas deformējas mazāk. Var sasniegt augstu cietību, labu nodilumizturību un korozijas izturību. Pēc nitridēšanas nav nepieciešama rūdīšana, kas vienkāršo procesu.
•TrūkumiNitrīdētais slānis ir plāns, ar relatīvi zemu nestspēju. Nitrīdēšanas laiks ir ilgs un izmaksas ir augstas.