Kaasutypetys

Kaasutypetys on termokemiallinen pintakarkaisuprosessi, jota käytetään kulumisenkestävyyden, pinnan kovuuden ja väsymiskeston parantamiseksi typen ja kovien nitridisaostumien avulla.

Edut

Erityisesti raskaille kuormille altistuvien komponenttien kohdalla typetyksellä saadaan aikaan erittäin kova pinta, joka parantaa kulumisen-, naarmuuntumisen-, hankautumisen- ja kiinnileikkautumisenkestoa. Väsymislujuutta saadaan parannettua kehittämällä puristuspintajännitteet. Kaasutypetyksellä voidaan käsitellä useita käyttökohteita, koska se tarjoaa mahdollisuuden useiden eri lämpötilojen ja pintasyvyyksien hyödyntämiseen ja näin käsiteltävien osien eri ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa.

Käyttökohteet & materiaalit

Tyypillisiä käyttökohteita ovat vaihteet, kampiakselit, nokkavivut, venttiiliosat, jouset, pursotusruuvit, muottivalutyökalut, taontamuotit, alumiinipursotusmuotit, injektorit ja muovimuotit.

Typetyksen edut tulevat parhaiten esille käsiteltäessä teräksiä, jotka sisältävät nitridiä muodostavia alkuaineita. Tällaisia ovat muun muassa kromi, molybdeeni, vanadium ja alumiini. Tällä prosessilla voidaan lisäksi käsitellä työkaluteräksiä, kuten kuumatyöstö-, kylmätyöstö- ja valuteräksiä. Jousiteräksiä käsitellään alhaisessa lämpötilassa autoissa käytettävien jousten väsymisiän kasvattamiseksi. Yleisesti ottaen kaikkia rautapitoisia materiaaleja voidaan typettää (korkeintaan 5 % kromia). Jos seospitoisuus on runsaampaa, tai jos halutaan kaasutypettää ruostumatonta terästä, voidaan suorittaa plasmatypetyskäsittely. Sintratuille teräksille alhaisilla tiheyksillä ei suositella kaasutypetystä.

Optimaalisia tuloksia varten materiaalin pitäisi olla nuorrutettu ennen kaasutypetyskäsittelyä.

Prosessi tiedot

Kaasutypetys on alhaisessa lämpötilassa (tavallisesti 510 °C / 970 °F) suoritettava vähän muodonmuutoksia aiheuttava termokemiallinen lämpökäsittelyprosessi, jonka tarkoituksena on parantaa valmiiden tai lähes valmiiden rautapitoisten komponenttien pintaominaisuuksia. Jos käsittelyssä lisätään myös hiilipitoista kaasua, käsittelyä kutsutaanhiilitypetykseksi. Kerros koostuu yleensä kahdesta vyöhykkeestä – yhdistekerroksesta (valkoinen kerros), joka voi olla kuutiomainen tai kuusisivuinen nitridi, sekä alapuolisesta diffuusiokerroksesta, joka sisältää vapautunutta typpeä ja kovia nitridisaostumia. Osien pinnan seoskerros saa aikaan suurimman osan kulumisen-, naarmuuntumisen-, hankautumisen- ja kiinnileikkautumisenkesto-ominaisuuksista. Diffuusiokerros parantaa väsymislujuutta ja tukee kovaa seoskerrosta. Prosessi-ilmaa valvomalla ja säätämällä kerroksen koostumukseen voidaan vaikuttaa ohuilla seoskerroksilla väsymislujuuden parantamiseksi paksuntamalla typpi- ja hiilirikasteisia seoskerroksia kaasussa suoritettavaa hiilitypetystä sekä jälkihapetusta varten. Näin voidaan saavuttaa parempi kulumisen- ja korroosionkesto. Tässä tapauksessa Corr-I-Dur^® käsittely saattaa olla paras ratkaisu.