Carbonitriding este un proces prin care carbonul și azotul sunt introduse pe suprafața unei părți din oțel. Scopul acestui proces este de a forma o austenită (deasupra A3) care devine o microstructură a matricei martensite după stingere. Dacă există prea mult azot introdus în oțel, poate duce la austenită reținută, care este austenită care nu devine o microstructură martensită după stingere. Acest lucru poate provoca probleme precum porozitatea crescută, prin care multe găuri mici slăbesc structura materialului. Din acest motiv, este extrem de important să se utilizeze atmosfera adecvată de tratament termic, mediul de stingere și procesul general de carbonitridare.

procesul de Carbonitridare

atmosferă: procesul de carbonitridare este similar cu procesul de carburare a gazului, dar cu adăugarea de amoniac alături de carbon. Acest proces adaugă 0,5 – 0,8% carbon și 0,2-0.4% azot la suprafața oțelului. Azotul provine din amoniacul prezent în atmosferă.

tratament termic: temperatura utilizată pentru carbonitridare ar trebui să fie în jur de 850 ct (1550 CTF). Aceasta este mai mică decât temperatura utilizată pentru carburare, iar timpul pentru care piesa va fi tratată termic este, de asemenea, mai scurt. Aceste temperaturi mai scăzute utilizate pentru carbonitridare în comparație cu carburarea înseamnă, de asemenea, că există o distorsiune mai mică a piesei, în special în timpul stingerii. Cu toate acestea, aceasta este o temperatură mai mare decât cea utilizată pentru nitrurarea standard.

călire: Odată ce piesa a fost tratată termic, ar trebui să fie imediat stinsă fie în ulei, fie în gaz cu o atmosferă protectoare. În timp ce apa este un alt mediu posibil de stingere, oțelurile ușoare pot distorsiona mai mult atunci când sunt stinse în apă. Din acest motiv, se recomandă stingerea în ulei sau gaz cu o atmosferă protectoare peste apă.

adâncimea de întărire a carcasei (CHD): adâncimea de întărire a carcasei este cât de adânc în suprafața oțelului pătrunde procesul de întărire. Această adâncime depinde de o varietate de factori, inclusiv adâncimea de carbonitridare, temperatura de întărire, rata de stingere, întărirea oțelului și dimensiunile componentei.

beneficiile Carbonitridării

așa cum am menționat anterior, scopul carbonitridării este de a oferi oțelului o carcasă exterioară mai dură. Cu toate acestea, carcasa întărită nu este un strat suplimentar deasupra oțelului. Procesul de carbonitridare modifică stratul superior al componentei, astfel încât dimensiunile originale să fie păstrate. Acest caz de întărire este de obicei între 0.07-0.75 mm grosime. O carcasă mai groasă înseamnă mai multă protecție la uzură, dar orice depășește 0,75 mm nu va merita de obicei timpul și efortul necesar pentru a realiza. În plus, duritatea carcasei poate crește până la 65-66 HRC pe scara Rockwell, ceea ce o plasează în categoria „oțel foarte dur”.

microstructura matricei martensite care rezultă din carbonitridare este unul dintre beneficiile principale ale utilizării acestui proces. Această microstructură este ceea ce conferă stratului exterior al oțelului durabilitatea crescută, rezistența la uzură și ductilitatea. Datorită acestei durabilități sporite și a rezistenței la uzură, piesele carbonitrate au crescut durata de viață în medii slab lubrifiate și contaminate, care ar fi în mod normal prea extreme pentru omologii lor netratați. În plus, piesele tratate în acest mod au solicitări reziduale compresive de-25ksi (-172mpa).alte beneficii ale carbonitridării includ faptul că este perfect pentru producția în masă a componentelor mici. Cu cât componenta este mai mică, cu atât este mai ușor să se obțină o adâncime mai mare a cazului. Există, de asemenea, rezistența la înmuiere în timpul temperării și o creștere a rezistenței la impact, care poate fi proprietăți valoroase în anumite situații. Și, atât carbonitridarea, cât și carburarea se pot face împreună pentru a-și combina proprietățile.

aplicații de piese Carbonitrate

când vine vorba de tipurile de oțel care pot fi carbonitrate, există o mare varietate care include carbon simplu, ușor (redus aluminiu), aliaj scăzut (maxim 0,25% carbon), tăiere liberă și oțel sinterizat. Oțelul folosit va depinde de ceea ce componenta este în cele din urmă va fi folosit pentru. Unele dintre cele mai comune părți care se bazează pe carbonitriding sunt dinții angrenajului, camele și arborii, rulmenții, elementele de fixare și știfturile, tijele hidraulice ale pistonului, plăcile ambreiajului auto, sculele și matrițele.analizând doar câteva dintre aceste posibile aplicații pentru oțelul carbonitrat, putem vedea exact cum funcționează beneficiile acestui proces în lumea reală. De exemplu, tijele hidraulice cu piston pot beneficia de durata de viață crescută pe care o oferă carbonitridarea în medii slab lubrifiate și contaminate. Lubrifierea slabă într-un cilindru hidraulic poate provoca forfecarea fulgilor de metal și contaminarea sistemului. Această contaminare duce apoi la o creștere a uzurii, distrugând în cele din urmă cilindrul din interior. Unii cilindri hidraulici sunt sigilați pe viață, ceea ce înseamnă că lubrifiantul lor nu poate fi schimbat atunci când devine contaminat. Astfel de situații sunt motivul pentru care carbonitridarea este atât de importantă pentru a preveni uzura.

concluzie

Carbonitridarea este un proces de tratament termic prin care carbonul și azotul (prin gaz amoniacal) pătrund în stratul de suprafață al componentelor din oțel. Procesul implică temperaturi de aproximativ 850 de centi C, urmate de stingerea în soluții de petrol sau gaze. Finalizarea cu succes a acestui proces va acorda componentelor din oțel o varietate de proprietăți benefice, în special o rezistență sporită la uzură. Și există multe aplicații diferite pentru piesele carbonitrate în situații de uzură ridicată, cum ar fi dinții angrenajului, rulmenții și sculele.

l&l cuptor Special

l&l cuptor special produce cuptoare industriale de tratament termic pentru o mare varietate de aplicații, inclusiv carbonitriding. Contactați-ne astăzi pentru mai multe informații despre specificațiile cuptorului nostru și ajutați la selectarea cuptorului potrivit pentru nevoile dvs. particulare.