Nitrokarbonizácia

Nitrokarbonizácia predstavuje variáciu procesu cementovania ocele. Ide o termochemický difúzny proces, pri ktorom atómy dusíka, uhlíka a vo veľmi malej miere aj atómy kyslíka difundujú do povrchu oceľového komponentu, pričom na povrchu vytvárajú kompozitnú vrstvu a difúznu vrstvu. Nitrokarbonizácia je určitou variáciou procesu nitridácie. Tento proces sa vykonáva hlavne za účelom zaistenia odolnosti povrchovej vrstvy proti opotrebovaniu a zlepšenie únavovej odolnosti.

Výhody

• relatívne nízke náklady
• vysoká odolnosť proti opotrebovaniu,
• vynikajúca odolnosť proti odieraniu a zadretiu,
• únavové vlastnosti sa zlepšili až o 120 %,
• výrazne zlepšená odolnosť voči korózii,
• dobrá povrchová úprava,
• zanedbateľná deformácia tvaru,
• predvídateľné charakteristiky rastu,
• náhrada zliatiny – obyčajné uhlíkové ocele nahrádzajú nízkolegované ocele.

Aplikácie a materiály

Medzi výhody procesu patrí schopnosť vytvrdzovať materiály, ktoré nie sú vopred vytvrdené, relatívne nízka teplota procesu, ktorá minimalizuje deformáciu, a relatívne nízke náklady v porovnaní s procesom obohacovania uhlíkom alebo inými procesmi cementovania.

Typické oblasti použitia:

Ťažba ropy a plynu, ventily, čerpadlá, poľnohospodárska technika, automobilový priemysel, lisovanie, textilné, extrúzne a vstrekovacie formy a komponenty do strelných zbraní.

Typické komponenty:

• Ťažba ropy a plynu – ozubené kolesá a pastorkové hriadele
• Komponenty ventilov – kulisy, sedlá, gule, stopky, regulačné ventily
• Komponenty čerpadiel – puzdrá obežných kolies, telesá, piesty, valce
• Poľnohospodárska technika – žacie príslušenstvo pre kombajny, separátory, presun plodín, sekacie komponenty
• Automobilový priemysel – olejové čerpadlá, ozubené kolesá, kľukové a vačkové hriadele pre vznetové motory
• Lisovanie – formy, nástroje
• Textilný priemysel – drážkované bubny
• Extrúzne a vstrekovacie formy – vrtáky pre formy, sudy, komponenty razníc
• Strelné zbrane – klzná časť automatických strelných zbraní

Nitrokarbonizáciu je možné použiť na rovnaké materiály ako pri nitridácii, ako aj na nelegované materiály, kde sa pri nízkych nákladoch vyžaduje dobrá odolnosť voči opotrebovaniu a určitá miera zvýšenej únavovej odolnosti. Je široko využívaná pri lisovaní – ako alternatíva k tvrdému pokovovaniu.

Detaily procesu

Nitrokarbonizácia sa vykonáva pri subkritických teplotách a zahŕňa difúziu dusíka a uhlíka do povrchu uhlíkovej ocele, aby sa vytvorilo o niečo tvrdšie puzdro a mäkké jadro s veľmi tenkou kompozitnou vrstvou na povrchu.

Kompozitná vrstva je odolná voči opotrebovaniu a korózii, a napriek tomu nie je krehká – na rozdiel od svojho náprotivku z procesu nitridácie. Pretože výsledkom procesu je podstatná množina požadovaných vlastností, nesmú sa odstrániť následným obrábaním. Tenká vrstva pod kompozitnou vrstvou výrazne zvyšuje únavovú odolnosť komponentu.