Gáznitridálás

A gáznitridálás egy termokémiai betétedzési eljárás, amelyet a kopásállóság, a felületi keménység és az anyagfáradás elleni védelem növelésére használnak a nitrogén és a kemény nitridkiválások feloldásával.

Előnyök

Az erős terhelésnek kitett alkatrészeknél kedvelt nitridálás nagy felületi keménységet eredményez, ami elősegíti a kopással, súrlódással és beragadással szembeni nagyfokú ellenállást. A kifáradási határt elsősorban a felületi nyomófeszültségek kialakulása növeli. A lehetséges hőmérsékletek és az edzett rétegek vastagságának széles skálája, amely lehetővé teszi a kezelt alkatrészek különböző tulajdonságainak beállítását, széles alkalmazási területet biztosít a gáznitridálásnak.

Alkalmazás és anyagok

Tipikus alkalmazások közé tartoznak a fogaskerekek, forgattyús tengelyek, vezérműtengelyek, szelepemelők, szelepalkatrészek, rugók, extruder csavarok, öntőszerszámok, kovácsszerszámok, alumínium extruder szerszámok, injektorok és műanyag öntőformák.

A nitridálás akkor a leghatékonyabb, ha nitridképző elemeket, például krómot, molibdént, vanádiumot és alumíniumot tartalmazó acéloknál alkalmazzák. Az eljárás melegen és hidegen megmunkált szerszámacélokra is alkalmazható. Alacsony hőmérsékleten alkalmazzák a rugóacélok nitridálását az autóipari rugók anyagfáradási élettartamának meghosszabbítására. Általában minden vasanyag nitridálható gázzal 5% krómtartalomig. Nagyobb ötvözőelem-tartalom és rozsdamentes acél gáznitridálása esetén a plazmanitridálás is szóba jöhet. Az alacsony sűrűségű szinterelt acélok gáznitridálása nem javasolt.

Az optimális eredmény érdekében az anyagnak a gáznitridálás előtt edzett és temperált állapotban kell lennie.

A folyamat részletei

A gáznitrálás egy alacsony hőmérsékletű (jellemzően 520°C/970°F), minimális torzulással járó „termokémiai” hőkezelési eljárás, amelyet a kész vagy majdnem kész vasalkatrészek felületi tulajdonságainak javítására alkalmaznak. Ha széntartalmú gázt adnak hozzá, a folyamatot gáznitrokarburálásnak nevezzük. A réteg általában két zónából áll – a vegyületi rétegből (fehér réteg), amely lehet köbös vagy hexagonális nitrid, és az alatta lévő diffúziós rétegből, amely oldott nitrogént és kemény nitridkiválásokat tartalmaz. Az alkatrészek felületén lévő vegyületi réteg felelős a kopással, súrlódással és beragadással szembeni nagyfokú ellenállásért. A diffúziós réteg hozzájárul a jobb kifáradási határhoz, és támaszként szolgál a kemény vegyületi réteg számára. A folyamat légkörének szabályozásával a réteg összetétele is befolyásolható a kifáradási határ javítására szolgáló vékony vegyületi rétegektől a gázzal történő nitrokarburálás és utólagos oxidáció esetén a sűrű nitrogénben és szénben gazdag vegyületi rétegekig, ha jó kopás- és korrózióállóságot kívánunk elérni. Ebben az esetben a Corr-I-Dur® tekinthető az előnyösebb választásnak.