Typpihiiletys

Typpihiiletys on austeniittinen (A3) pintakarkaisuprosessi, joka muistuttaa hiiletystä, mutta prosessissa käytetään myös typpeä (NH₃-kaasun kautta). Näin parannetaan osan kulumiskestoa ja pintakovuutta kovetetun pintakerroksen avulla.

Edut

Typpihiiletystä käytetään pääasiassa kovan ja kulumisenkestävän pinnan tuottamiseksi. Sekä hiilen että typen diffuusiolla parannetaan pelkän hiilen ja niukkaseosteisten terästen karkenevuutta ja saadaan aikaan kovempi pinta kuin pelkällä hiiletyksellä. Typpihiiletysprosessi sopii erityisen hyvin pienten osien massatuotantoon. Koska typpihiiletyksessä käytetään alhaisempaa lämpötilaa kuin pelkässä hiiletyksessä, myös mittamuutoksia pystytään vähentämään. Alhainen sammutusnopeus vähentää säröilyn riskiä.

Käyttökohteet & materiaalit

Typpihiiletystä voidaan käyttää menestyksekkäästi yleisesti massatuotettujen komponenttien käsittelyyn sekä sellaisten pienempikokoisten komponenttien käsittelyyn, joilta vaaditaan erinomaista kulumisenkestävyyttä ja joiden karkaisuyvyysvaatimukset ovat välillä 0,1 ja 0,75 mm. Tyypillisiä käyttökohteita ovat:

• vaihteet ja akselit
• männät
• telat ja laakerit
• hydraulisesti, pneumaattisesti tai mekaanisesti toimivien järjestelmien vivut.

Ensisijaisesti puhtaiden hiiliterästen kulumisenkestävyyden ja väsymislujuuden parantamiseksi.

Typpihiiletyskäsittely voidaan suorittaa useille erilaisille teräksille puhtaista hiiliteräksistä niukkahiilisiin teräksiin (joiden alumiinipitoisuus on vähäinen), niukkaseosteisiin teräksiin (enint. 0,25 % hiiltä), leikkuuteräksiin ja sintrattuun teräkseen.

Prosessi tiedot

(Austeniittinen) Typpihiiletys on termokemiallinen käsittely, jossa sekä hiiltä että typpeä lisätään komponentin pintaan, tavallisesti samanaikaisesti. Prosessi suoritetaan alhaisissa lämpötiloissa, ja se kestää usein lyhyemmän aikaa kuin hiiletys. Siksi komponentit eivät myöskään väänny yhtä helposti. Diffusoitu typpi vaikuttaa vakauttavasti austeniittiin ja laskee kriittistä sammutusnopeutta ja sen seurauksena teräksen karkenevuutta.

Myös öljyä voidaan käyttää niukkahiilisen teräksen sammutuskäsittelyyn vaadittavan veden sijasta vääristymien vähentämiseksi.

Typpihiiletys suoritetaan usein lämpötila-alueella 820 – 900 °C kaasussa ilmassa niin, että lisätään 0,5 – 0,8 % hiiltä ja 0,2 – 0,4 % (< 5 %) typpeä niukkahiilisen tai niukkaseosteisen teräksen pintaan. Diffuusioajan jälkeen komponentit sammutetaan välittömästi öljyssä. Saavutettu pintakarkaistu syvyys (CHD) ei yleensä ole n. 0,7 mm:n suurempi ja riippuu hiilitypetyssyvyyden lisäksi karkaisulämpötilasta, sammutusnopeudesta, teräksen kovetettavuudesta sekä komponentin mitoista. Lämpökäsittely viimeistellään matalalämpöisellä päästökäsittelyllä (150 – 200 °C) suurempaa pintasyvyysaluetta sekä haurauden vähentämistä varten riippuen tribiologisista olosuhteista.