Légköri karburálás

A karburálás egy olyan betétedzési eljárás, amely a szilárd vasötvözetbe szenet juttat. Ezt úgy érjük el, hogy a fémet széntartalmú légkörben egy meghatározott ideig az átalakulási hőmérséklet fölé hevítjük. A karburálás után az alkatrészeket gyorshűtjük, hogy a felületi karburáló réteget megkeményítsük. A magot ez nem érinti.

Ez egy széles körben használt felületkeményítési eljárás alacsony széntartalmú acélok esetében. A karburálás ipari jelentőségét a piaci részaránya fejezi ki, mivel az összes keményítő hőkezelés egyharmadát a karburálás és az edzés teszi ki.

Előnyök

A karburálás és a gyorshűtés kemény felületet eredményeznek, amely ellenáll a kopásnak. Ráadásul a puhább mag miatt elkerülhető az ütőterhelés miatti meghibásodás. A betétedzési eljárásokkal ellentétben ezt az eljárást általában mély betéti rétegek esetén alkalmazzák.

Alkalmazás és anyagok

Tipikus alkalmazások közé tartoznak az autóipari, szélturbina- és szivattyúalkatrészekhez használt közlőművek és tengelyek, valamint minden olyan alkalmazás, ahol az alkatrészeknek hosszú ideig és nagy ütőterhelés mellett kell működniük. Sokféle acél karburálható. A kemény kopásálló felület és a szívós mag egyedülálló kombinációja az ötvözetelemek és a folyamatparaméterek megválasztásával szabályozható.

Példák:

A folyamat részletei

A karburálás egy olyan termokémiai diffúziós folyamat, amely az alacsony széntartalmú acél (jellemzően 0,25% szén) felületét más ötvözőelemekkel együtt szénnel egészíti ki. A széndiffúziós mélység és a kapcsolódó tényleges betétedzési mélység (ECD) a sekély, gyakran 2mm-nél alacsonyabb mélységtől 4-6mm-es mélységig terjedhet. A teljes folyamat három fázisban zajlik:

• Termokémiai eljárás kamrás kemencében, integrált gyorshűtéssel a felület széntartalmú környezetben történő feljavítására 880 és 980 °C közötti hőmérséklet-tartományban.
• Az edzés olajban, polimer/víz oldatban vagy sóban történő gyorshűtés után történik.
• Ezt követi a temperálási művelet. A temperálási hőmérséklet és a hőkezelési idő a termék követelményeitől és az alkalmazástól függ. A temperálási folyamat minimalizálja a csúcsfeszültségeket és csökkenti a repedések kialakulását.