Карбонитрация:что это такое и как оно упрочняет поверхность деталей

Детали, подвергающиеся прецизионной механической обработке и процессам литья по выплавляемым моделям, могут испытывать ослабление своих внешних поверхностей из-за процессов механической обработки. Детали из низколегированной и углеродистой стали могут быть недостаточно прочными, чтобы выдерживать постоянный износ, который возникнет после ввода в эксплуатацию. Чтобы обеспечить более твердую поверхность и придать металлам более полезные механические свойства, такие как прочность, термостойкость, пластичность и поверхностная твердость, детали подвергаются процессу термообработки.

Существует множество доступных процессов термообработки. Один из таких процессов называется карбонитрированием и считается процессом поверхностного упрочнения. Закалка включает добавление химикатов к детали, которая подвергается воздействию высоких температур в герметичной камере. «Корпус» детали, являющийся внешней поверхностью, подвергается цементирующей обработке. Глубина поверхностного упрочнения детали будет зависеть от множества факторов, таких как температура закалки, скорость закалки, прокаливаемость металла, размеры компонента и глубина нитроцементации.

Азотирование азотом

Карбонитрация включает в себя процесс аустенитной закалки, используемый для изменения кристаллической микроструктуры металлов с тем, чтобы они приобрели определенные положительные качества. Когда металлы считаются аустенитными, они не затвердевают при воздействии только тепла. Химические вещества, в данном случае углерод и азот из добавленного аммиака, также должны быть введены в термохимический процесс. Эти химические вещества проникают в микроструктуру на поверхности детали, изменяя и искажая ее по мере того, как оболочка становится более пластичной, прочной и твердой.

Процесс

Процесс начинается с того, что берут деталь из низкоуглеродистой или низколегированной стали и нагревают ее до температуры около 1500°F (850°C). Азот и углерод помещаются в герметичную камеру по мере их диффузии в поверхностные слои детали. Затем деталь закаливается в масле. Этот процесс упрочняет металл, повышая его износостойкость. Глубина азотирования деталей может достигать от 0,1 до 0,75 мм.

Приложения

Процесс карбонитрации идеально подходит для менее дорогих металлов, которые требуют термической обработки поверхностных слоев, чтобы сделать металл более прочным и долговечным. Детали из стали с низким содержанием углерода и низкой прокаливаемостью могут получить широкий спектр преимуществ от этого процесса. Общие детали, которые могут пройти карбонитрацию, включают:

• поршни
• застежки
• булавки
• шестерни
• валы
• зубья шестерни
• умирает
• инструменты
• рычаги

Чтобы определить, должна ли деталь подвергаться азотированию, следует принять во внимание используемый металл, технические характеристики детали и то, как деталь используется в приложении.

Преимущества карбонитрации

Карбонитрация придает мелким деталям износостойкие свойства. Процесс включает изменение микроструктуры поверхностного слоя вместо добавления внешнего покрытия, которое может стираться из-за абразивных процессов с других металлических частей. Таким образом, на деталь не нужно постоянно добавлять внешнее покрытие для защиты при ежедневном использовании. Этот процесс также можно использовать как для простых, так и для сложных деталей.

Для получения дополнительной информации о наших процессах термообработки, включая нитроцементацию, свяжитесь с Impro.