Nitrocarboneren

Nitrocarboneren is een variant van het thermochemische oppervlakteproces nitreren. Het is een thermochemisch diffusieproces waarbij stikstof, koolstof en, in zeer geringe mate, zuurstofatomen diffunderen in het oppervlak van het stalen onderdeel. Hierbij ontstaat een verbindingslaag aan het oppervlak, en daaronder een diffusielaag. Nitrocarboneren is variatie op nitreren, voor kleine laagdiktes. Dit proces wordt vooral uitgevoerd om slijtageweerstand op de oppervlaktelaag en vermoeiingsweerstand te verbeteren.

Voordelen

• Relatief lage kosten;
• Hoge slijtvastheid;
• Uitstekende schuur- en vreetweerstand;
• Vermoeiingseigenschappen verbeterd tot wel 120%;
• Aanzienlijk verbeterde corrosieweerstand;
• Goede oppervlaktegesteldheid;
• Verwaarloosbare vervorming door deze warmtebehandeling;
• Voorspelbare groei-eigenschappen, en
• Legeringvervanging – ongelegeerd koolstofstaal vervangt laaggelegeerd staal.

Applicaties en materialen

Tot de voordelen van het proces behoren het vermogen om materialen te harden die niet vooraf gehard zijn, de geringe vervorming door de relatief lage procestemperatuur van deze warmtebehandeling, en de relatief lage kosten in vergelijking met carboneren of andere thermochemische oppervlakteprocessen.

Gangbaar in de volgende sectoren:

Olie en gasindustrie, kleppen, pompen, landbouwmachines, automotive industrie, plaatwerkindustrie, textiel, extrusie en spuitgieten, en vuurwapencomponenten.

Veel gebruikte onderdelen:

Olie en gasindustrie – tandwielen en rondselassen

Klepcomponenten – openingen, zittingen, kogels, stangen, regelkleppen

Pomponderdelen – rotorbehuizingen, pomphuizen, zuigers, cilinders

Landbouwapparatuur – oogst- en maaidorsers, snijders, sorteerders, gewasdoorvoer, hakcomponenten

Automotive industrie – oliepompen van dieselmotors, tandwielen

Stansproducten – matrijzen, gereedschappen

Textiel – gegroefde trommels

Extrusie en spuitgieten – perszuigers, vaten, matrijscomponenten

Vuurwapens – sledes op automatische vuurwapens

Nitrocarboneren kan op dezelfde materialen worden toegepast als nitreren, en op ongelegeerde materialen, waar goede slijtvastheid en een verbeterde vermoeiingsweerstand tegen lage kosten nodig zijn. Het wordt veel gebruikt voor stansproducten, als alternatief voor galvanische harde lagen.

Procesdetails

Nitrocarboneren wordt uitgevoerd bij subkritische temperaturen en bestaat uit de diffusie van stikstof en koolstof in het oppervlak van koolstofstaal ten behoeve van voor een iets harder oppervlak en zachte kern, met een zeer dunne verbindingslaag op het oppervlak.

De verbindingslaag is slijtvast en corrosiebestendig en toch niet bros, in tegenstelling tot zijn tegenhanger in het nitreerproces. Omdat deze verbindingenlaag een essentieel deel van de vereiste eigenschappen van het proces levert, mag deze niet worden verwijderd door verdere bewerking. Onder de verbindingslaag verbetert het dunne oppervlak de vermoeiingsweerstand van de component aanzienlijk.