Karbonitrasyon Uygulamaları

Karbonitrasyon çeliğin yüzey katmanlarına, genellikle 800-900° aralığında önceden belirlenmiş bir sıcaklıkta 2 ila 10 saat boyunca hem karbon hem de azotun difüze edildiği ve ardından soğutma işleminin yapıldığı termokimyasal bir yüzey sertleştirme işlemidir. Karbonitrasyon aslında sementasyon işleminin modifiye bir şeklidir çünkü bunun için kullanılan atmosfer, aynı zamanda gaz sementasyon atmosferine %2 ila %12 amonyak eklenerek elde edilir.

Amonyak çelik yüzeyinde parçalanarak çelik yüzeyine difüze olur. Azot, karbon ile aynı anda çeliğe difüze olur.

Karbonitrasyon Uygulamaları Detay

Karbonitrürleme, bir metalin yüzey sertliğini artırmak ve böylece aşınmayı azaltmak için kullanılan metalurjik bir yüzey modifikasyon tekniğidir.

İşlem sırasında, karbon ve azot atomları metalin içine interstisyel olarak difüze olur, kaymaya karşı bariyerler oluşturarak 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. Endüstride sertleştirme işlemleri, yalnızca karbon açısından zengin atmosferlerde değil, aynı zamanda amonyak gibi azot açısından zengin atmosferler de içerir; bu durum yüzey sertleştirme işleminin bir tür karbonitrürleme olduğu anlamına gelir.

Uygulamalar

Tipik uygulamalar: dişliler, eksantrik, aks, rulman, hidrolik piston kolları, bağlama elemanları, takım ve kalıplar.

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.