Karbonitrürleme, bir metalin yüzey sertliğini artırmak ve böylece aşınmayı azaltmak için kullanılan metalurjik bir yüzey modifikasyon tekniğidir.
İşlem sırasında, karbon ve nitrojen atomları metalin içine interstisyel olarak difüze olur, kaymaya karşı bariyerleroluşturarak yüzeye yakın sertliği ve modülü arttırır. Karbonitrürleme, daha pahalı ve işlenmesi zor çelik kalitelerinin yüzey özelliklerini vermek için genellikle ucuz, kolay işlenen düşük karbonlu çeliğe uygulanır.
Karbonitrürlenmiş parçaların yüzey sertliği 55 ile 62 HRC arasında değişmektedir. Belirli endüstri öncesi sertleştirme işlemleri, yalnızca odun kömürü gibi karbon açısından zengin malzemeleri değil, aynı zamanda üre gibi nitrojen açısından zengin malzemeleri de içerir; bu, geleneksel yüzey sertleştirme tekniklerinin bir tür karbonitrürleme olduğu anlamına gelir.
Avantajları
Karbonitrasyonun, sementasyona göre avantajları vardır. İlk olarak, meneviş esnasında yumuşamaya karşı daha yüksek direnç gösterir ve yorulma, darbe dayanımı daha yüksektir. İstenilen özelliklerin elde edilebilmesi için sementasyon ve karbonitrasyon prosesleri birlikte uygulanabilir. Bu yöntem özellikle yüzey sertleşebilirliği düşük olan çeliklerde uygulanır. Örneğin supap yatağı için bu yöntem uygulanır; parçalar öncelikle 900-955°C civarında sementasyona tabi tutulur, istenilen derinlik elde edildikten sonra karbonitrasyon işlemine geçilir ve sonrasında yağda soğutulur. Elde edilen parçanın yüzey sertliği, sementasyonda elde edilecek olan sertlikten daha yüksektir; ilaveten, yüzeyde oluşan karbonitrasyon tabakası yüzeydeki basma gerilmelerini arttırarak temas yorulması dayanımını arttırır.
Uygulamalar
Tipik uygulamalar: dişli dişleri, eksantrik, aks, rulman, hidrolik piston kolları, bağlama elemanları, takım ve kalıplar.