Կարբուրացում ընդդեմ նիտրացման. համեմատական ակնարկ

Կարբուրացումև նիտրացումմետաղագործության մեջ մակերեսային կարծրացման երկու լայնորեն կիրառվող տեխնիկաներ են։ Երկուսն էլ բարելավում են պողպատի մակերեսային հատկությունները, բայց զգալիորեն տարբերվում են գործընթացի սկզբունքներով, կիրառման պայմաններով և արդյունքում ստացված նյութական հատկություններով։

1. Գործընթացի սկզբունքներ

●Կարբուրացում:

Այս գործընթացը ներառում է տաքացումցածր ածխածնային պողպատ կամ համաձուլված պողպատմիածխածնով հարուստ մթնոլորտբարձր ջերմաստիճաններում։ Ածխածնի աղբյուրը քայքայվում է՝ անջատելովակտիվ ածխածնի ատոմներորոնք տարածվում են պողպատի մակերեսի մեջ՝ մեծացնելով դրաածխածնի պարունակությունըև հնարավորություն տալով հետագա կարծրացմանը։

●Նիտրացում։

Նիտրացումը ներկայացնում էակտիվ ազոտի ատոմներբարձր ջերմաստիճաններում պողպատի մակերեսի մեջ։ Այս ատոմները փոխազդում են պողպատի մեջ առկա համաձուլվածքային տարրերի հետ (օրինակ՝ Al, Cr, Mo)՝ առաջացնելովկոշտ նիտրիդներ, բարձրացնելով մակերեսի կարծրությունը և մաշվածության դիմադրությունը։

2. Ջերմաստիճան և ժամանակ

Պարամետր	Կարբուրացում	Նիտրացում
Ջերմաստիճան	850°C – 950°C	500°C – 600°C
Ժամանակ	Մի քանիից մինչև տասնյակ ժամեր	Տասնյակից մինչև հարյուրավոր ժամեր

Նշում. Նիտրացումը տեղի է ունենում ավելի ցածր ջերմաստիճաններում, բայց համարժեք մակերեսային ձևափոխման համար հաճախ ավելի երկար ժամանակ է պահանջվում։

3. Կարծրացած շերտի հատկությունները

Կարծրություն և մաշվածության դիմադրություն

●Կարբուրացում:Հասնում է մակերեսային կարծրության58–64 ՀՌԿ, ապահովելով լավ մաշվածության դիմադրություն։

●Նիտրացում։Արդյունքները մակերեսային կարծրության մեջ են1000–1200 ՀՎ, ընդհանուր առմամբ ավելի բարձր, քան կարբուրացված մակերեսները,գերազանց մաշվածության դիմադրություն.

Հոգնածության ուժ

●Կարբուրացում:Զգալիորեն բարելավում էճկման և պտտման հոգնածության դիմադրություն.

●Նիտրացում։Նաև ուժեղացնում է հոգնածության դիմադրությունը, չնայած ընդհանուր առմամբավելի փոքր չափովքան կարբուրացումը։

Կոռոզիայի դիմադրություն

●Կարբուրացում:Սահմանափակ կոռոզիոն դիմադրություն:

●Նիտրացում։Ձևավորում էխիտ նիտրիդային շերտ, ապահովելովգերազանց կոռոզիոն դիմադրություն.

4. Հարմար նյութեր

●Կարբուրացում:
Առավել հարմար էցածր ածխածնային պողպատ և ցածր լեգիրված պողպատներՀաճախակի կիրառությունները ներառում ենատամնանիվներ, լիսեռներ և բաղադրիչներենթարկվում է բարձր բեռների և շփման:

●Նիտրացում։
Իդեալական է պողպատների համար, որոնք պարունակում ենհամաձուլվածքային տարրերինչպիսիք են ալյումինը, քրոմը և մոլիբդենը։ Հաճախ օգտագործվում էճշգրիտ գործիքներ, կաղապարներ, մատրիցներ, ևբարձր մաշվածության ենթակա բաղադրիչներ.

5. Գործընթացի բնութագրերը

Ասպեկտ

Կարբուրացում

Նիտրացում

Առավելություններ

Ստեղծում է խորը կարծրացած շերտ

Արդյունավետ

Լայնորեն կիրառելի

Ցածր աղավաղում**՝ ցածր ջերմաստիճանների շնորհիվ

Հալեցման կարիք չկա

Բարձր կարծրություն և կոռոզիոն դիմադրություն

Թերություններ

Բարձր պրոցեսային ջերմաստիճանը կարող է առաջացնելաղավաղում

Կարբուրացումից հետո պահանջում է մարում

Գործընթացի բարդությունը մեծանում է

Ավելի մակերեսային պատյանի խորություն

Ավելի երկար ցիկլի ժամանակներ

Ավելի բարձր գին

Ամփոփում

Հատկանիշ	Կարբուրացում	Նիտրացում
Կարծրացված շերտի խորություն	Խորը	մակերեսային
Մակերեսի կարծրություն	Միջինից մինչև բարձր (58–64 HRC)	Շատ բարձր (1000–1200 HV)
Հոգնածության դիմադրություն	Բարձր	Միջինից մինչև բարձր
Կոռոզիայի դիմադրություն	Ցածր	Բարձր
Աղավաղման ռիսկ	Ավելի բարձր (բարձր ջերմաստիճանի պատճառով)	Ցածր
Հետբուժում	Պահանջում է մարում	Հալեցման կարիք չկա
Արժեքը	Ստորին	Ավելի բարձր

Ե՛վ կարբուրացումը, և՛ նիտրացումը ունեն եզակի առավելություններ և ընտրվում են՝ հիմնվելովդիմումի պահանջները, ներառյալբեռի կրողունակություն, չափերի կայունություն, մաշվածության դիմադրություն, ևշրջակա միջավայրի պայմանները.