Carbonitriding:wat het is en hoe het het oppervlak van onderdelen verhardt

Onderdelen die precisiebewerking en investeringsgietprocessen ondergaan, kunnen een verzwakking van hun buitenoppervlakken ervaren als gevolg van de bewerkingsprocessen. Onderdelen van laaggelegeerd staal en koolstofstaal zijn mogelijk niet sterk genoeg om de constante slijtage aan te kunnen die optreden zodra ze in gebruik worden genomen. Om een ​​harder oppervlak te bieden en metalen meer gunstige mechanische eigenschappen te geven, zoals sterkte, temperatuurbestendigheid, ductiliteit en oppervlaktehardheid, ondergaan de onderdelen een warmtebehandelingsproces.

Er zijn veel warmtebehandelingsprocessen beschikbaar. Een zo'n proces wordt carbonitreren genoemd, wat wordt beschouwd als een proces van harden. Het harden van de behuizing omvat het toevoegen van chemicaliën aan het onderdeel dat hoge temperaturen ondergaat in een afgesloten kamer. De "behuizing" van het onderdeel, dat het buitenoppervlak is, ondergaat de hardingsbehandeling van de behuizing. Hoe diep de omhulselharding in het onderdeel zal gaan, hangt af van verschillende factoren, zoals de hardingstemperatuur, de afschriksnelheid, de hardbaarheid van het metaal, de afmetingen van het onderdeel en de carbonitreringsdiepte.

Carbonitriding

Carbonitreren omvat een austenitisch hardingsproces dat wordt gebruikt voor metalen om hun kristallijne microstructuren te veranderen, zodat ze bepaalde positieve eigenschappen verkrijgen. Wanneer metalen als austenitisch worden beschouwd, worden ze niet verhard wanneer ze alleen warmte ervaren. Ook chemicaliën, in dit geval koolstof en stikstof uit toegevoegde ammoniak, moeten in een thermochemisch proces worden ingebracht. Deze chemicaliën dringen de microstructuur op het oppervlak van het onderdeel binnen en veranderen en vervormen deze naarmate de behuizing kneedbaarder, duurzamer en harder wordt.

Proces

Het proces begint door het onderdeel van laag koolstofstaal of laaggelegeerd staal te nemen en het te verwarmen tot een temperatuurbereik van ongeveer 1500 ° F (850 ° C). Stikstof en koolstof worden in de afgesloten kamer geplaatst terwijl ze in de oppervlaktelagen van het onderdeel diffunderen. Het onderdeel wordt dan geblust in olie. Dit proces verhardt het metaal en verhoogt de slijtvastheid. De carbonitreringsdiepte van de onderdelen kan oplopen tot ongeveer 0,1 mm tot 0,75 mm.

Toepassingen

Het carbonitreringsproces is ideaal voor goedkopere metalen waarvan de oppervlaktelagen een warmtebehandeling moeten ondergaan om het metaal duurzamer en sterker te maken. Onderdelen van staal met een laag koolstofgehalte en lage hardbaarheid kunnen een breed scala aan voordelen uit dit proces halen. Veelvoorkomende onderdelen die carbonitring kunnen ondergaan, zijn onder meer:

• zuigers
• bevestigingsmiddelen
• spelden
• tandwielen
• schachten
• tandwieltanden
• sterft
• hulpmiddelen
• hendels

Om te bepalen of het onderdeel carbonitrering moet ondergaan, moet rekening worden gehouden met het gebruikte metaal, de specificaties van het onderdeel en hoe het onderdeel in de toepassing wordt gebruikt.

Voordelen van carbonitreren

Carbonitriding voegt slijtvaste eigenschappen toe aan kleine onderdelen. Het proces omvat het veranderen van de microstructuur van de oppervlaktelaag in plaats van het toevoegen van een buitenste coating die kan worden afgesleten door schurende processen van andere metalen onderdelen. Het onderdeel hoeft dus niet constant een buitencoating te hebben voor bescherming bij dagelijks gebruik. Dit proces kan ook worden gebruikt voor zowel eenvoudige als complexe onderdelen.

Neem voor meer informatie over onze warmtebehandelingsprocessen, waaronder carbonitreren, contact op met Impro.