Typpihiiletys.

Mitä me teemme

Typpihiiletys

Typpihiiletys on austeniittinen (A3:n yläpuolella oleva) pintakarkaisuprosessi, joka on samanlainen kuin karburointi, mutta johon lisätään typpeä (_NH3-kaasun avulla) ja jota käytetään kulutuskestävyyden ja pintakovuuden lisäämiseen karkaistun pintakerroksen luomisen avulla.

Typpihiiletyksen edut

Typpihiiletystä käytetään ensisijaisesti kovan ja kulutusta kestävän pinnan tuottamiseksi. Sekä hiilen että typen diffuusio lisää tavallisten hiiliterästen ja niukkaseosteisten terästen karkenevuutta ja luo kovemman pinnan kuin hiiletyskarkaisu. Typpihiiletysprosessi soveltuu erityisesti pienten komponenttien puhtaaseen massatuotantoon. Koska hiilettämiseen tarvitaan alhaisempi lämpötila kuin hiiletyskarkaisuun, vääntyminen vähenee. Hitaampi sammutusnopeus vähentää sammutushalkeilun riskiä.

Käyttökohteet ja materiaalit

Austeniittista typpihiiletystäa sovelletaan menestyksekkäästi yleensä bulkkituotannossa oleviin ja pienempiin komponentteihin, joissa vaaditaan suurta kulutuskestävyyttä ja joissa syvyysvaatimus vaihtelee 0,1 mm:stä enintään 0,75 mm:iin. Tyypillisiä sovelluksia ovat mm:

• hammaspyörät ja akselit
• männät
• rullat ja laakerit
• vivut hydraulisissa, pneumaattisissa ja mekaanisissa järjestelmissä.

Ensisijaisesti tavallisten hiiliterästen kulutuskestävyyden ja väsymislujuuden parantamiseen.

Typpihiiletetään monenlaisia teräksiä, kuten tavallisia hiiliteräksiä, seostamattomia teräksiä (joiden alumiinipitoisuutta on vähennetty), niukkaseosteisia teräksiä, joiden alumiinipitoisuus on max. 0,25 % hiiltä, automaattiteräksiä ja sintrattuja teräksiä.

Typpihiiletys prosessin yksityiskohdat

(Austeniittinen) Typpihiiletys on termokemiallinen käsittely, jossa hiiltä ja typpeä lisätään komponentin pintaan yleensä samanaikaisesti. Prosessi suoritetaan alhaisemmissa lämpötiloissa ja yleensä lyhyemmän aikaa kuin hiiletys, minkä vuoksi komponentit ovat vähemmän alttiita muodonmuutoksille. Diffundoidulla olevalla typellä on austeniittia stabiloiva vaikutus ja se alentaa kriittistä sammutusnopeutta ja siten teräksen karkenevuutta.

Muodonmuutosten vähentämiseksi voidaan käyttää miedompia sammutusaineita, kuten öljyä, vesikarkaisun sijaan.

Typpihiiletys suoritetaan yleensä lämpötila-alueella 820–900 °C kaasuatmosfäärissä lisäämällä 0,5–0,8 % hiiltä ja 0,2–0,4 % (< 5 %) typpeä tavallisen hiiliteräksen tai matalaseosteisen teräksen pinnalle. Diffuusiovaiheen jälkeen komponentit sammutetaan öljyyn. Saavutettu karkaisusyvyys (CHD) on yleensä enintään noin 0,7 mm ja riippuu paitsi hiiletyssyvyydestä myös karkaisulämpötilasta, jäähdytysnopeudesta, teräksen karkenevuudest ja komponentin mitoista. Lämpökäsittely päätetään matalassa lämpötilassa (150–200 °C) tapahtuvalla päästöllä, joka vähentää haurautta ja jännityspiikkejä.