Nitrokarburizasyon

Nitrokarburizasyon, yüzey sertleştirme işlemlerinden biridir. Azot, karbon ve çok az miktarda oksijen atomlarının çelik parça yüzeyine nüfuz ederek yüzeyde bileşik katman ile difüzyon katmanı oluşturan termokimyasal bir difüzyon sürecidir. Nitrokarburizasyon, nitrasyonun derin olmayan yüzey sertleştirme türüdür. Bu işlem daha çok yüzeylerde aşınma direnci elde etmek ve yorulma dayancını artırmak için kullanılır.

Faydalar

• Nispeten düşük maliyetlidir;
• Yüksek aşınma direnci sağlar;
• Sürtünmeli aşındırmaya ve sarmaya karşı mükemmel direnç sağlar;
• Yorulma dayancını %120’ye kadar iyileştirir,
• Korozyon direncini önemli ölçüde iyileştirir,
• İşlem sonunda düzgün bir yüzey elde edilir,
• Göz ardı edilebilecek kadar az çarpılma olur,
• Öngörülebilir büyüme özellikleri vardır ve
• Alaşımın yerini alma- yalın karbonlu çelikler düşük alaşımlı çeliklerin yerini alır.

Uygulamalar ve malzemeler

Önceden sertleştirilmemiş malzemelerin sertleştirilebilmesi, nispeten düşük proses sıcaklıkları nedeni ile çarpılmanın az oluşu, sementasyon ve diğer yüzey sertleştirme yöntemlerine göre daha düşük maliyetli oluşu bu işlemin sağladığı avantajlar arasındadır.

Genel sektörler:

Petrol ve gaz, vana, pompa, tarım ekipmanları, otomotiv, presleme, tekstil, ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıpları ve ateşli silah parçaları.

Genel parçalar:

Petrol ve gaz – dişliler ve pinyon milleri

Vana parçaları – sürgüler, yuvalar, küreler, miller, regülatör vanaları

Pompa aksamları – çark yuvaları, gövdeler, tulumba pistonları, silindirler

Tarım ekipmanları – biçerdöver bıçakları, ayırma makineleri, mahsul taşıma, doğrama parçaları

Otomotiv – dizel motoru yağ pompaları, dişliler, krank milleri, eksantrik miller

Presleme – kalıp ve takımlar

Tekstil – yivli tamburlar

Ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama – kalıp matkapları, tamburlar, kalıp parçaları

Ateşli silahlar – otomatik silah sürgüleri

Nitrokarburizasyon, aşınma direnci ile yorulma dayancının düşük maliyetle iyileştirilmesi istenen alaşımsız malzemeler kadar, nitrasyonun uygulandığı aynı malzemelere de uygulanabilir. Büyük çoğunlukla preslemede, sert kaplamaya alternatif olarak kullanılır.

Proses detayları

Nitrokarburizasyon, kritik sıcaklıkların altında gerçekleşir ve yüzeye azot ve karbon difüzyonu sağlayarak karbon çeliğinin yüzeyinde oluşturduğu çok ince bir bileşik katman ile daha sert bir dış yapı ve yumuşak bir çekirdek oluşturur.

Bileşik katman aşınma ve korozyona dirençlidir, ancak nitrasyon işlemindeki emsallerinin aksine gevrek değildir. Prosesten istenen özelliklerin ana kısmını bu tabaka oluşturduğu için, proses sonrası mekanik işlemle bu tabaka ortadan kaldırılmamalıdır. Bileşik tabakanın altındaki ince katman parçanın yorulma dayancını önemli ölçüde artırır.