Carburizing vs nitriding

Karburering og nitriding er begge vigtige overfladehærdningsprocesser i metallurgi med følgende forskelle:
Procesprincipper

•Karburering: Det involverer opvarmning af stål med lavt kulstofindhold eller stål med lavt kulstofindhold i et kulstofrigt medium ved en bestemt temperatur. Kulstofkilden nedbrydes for at producere aktive carbonatomer, der absorberes af ståloverfladen og diffunderes indad, hvilket øger kulstofindholdet i ståloverfladen.
•Nitriding: Det er processen med at lade aktive nitrogenatomer trænge ind i ståloverfladen ved en bestemt temperatur og danne et nitridlag. Nitrogenatomer reagerer med legeringselementer i stålet for at skabe nitrider med høj hårdhed og god slidstyrke.
Processetemperatur og tid

•Karburering: Temperaturen er generelt mellem 850 ° C og 950 ° C. Processen tager relativt lang tid, normalt flere til snesevis af timer, afhængigt af den krævede dybde af det karburerede lag.
•Nitriding: Temperaturen er relativt lav, typisk mellem 500 ° C og 600 ° C. Tiden er også lang, men kortere end for karburering, normalt snesevis til hundreder af timer.
Egenskaber ved det gennemtrængte lag

•Hårdhed og slidstyrke

•Karburering: Stålets overfladehårdhed kan nå 58-64 HRC efter karburering, der viser høj hårdhed og slidstyrke.
•Nitriding: Stålets overfladehårdhed kan nå 1000-1200 HV efter nitridering, hvilket er højere end for karburering, med bedre slidstyrke.
•Træthedsstyrke

•Karburering: Det kan forbedre den træthedsstyrke af stål, især ved bøjning og torsions træthed.
•Nitriding: Det kan også øge stålets træthedsstyrke, men effekten er relativt svagere end for karburering.
•Korrosionsmodstand

•Karburering: Korrosionsmodstanden efter karburering er relativt dårlig.
•Nitriding: Et tæt nitridlag dannes på ståloverfladen efter nitridering, hvilket giver bedre korrosionsbestandighed.
Relevante materialer

•Karburering: Det er velegnet til stål med lavt kulstofindhold og stål med lavt kulstofindhold og bruges ofte til fremstilling af gear, aksler og andre dele, der bærer store belastninger og friktion.
•Nitriding: Det er velegnet til stål, der indeholder legeringselementer som aluminium, krom og molybdæn. Det bruges ofte til fremstilling af høj præcision og højudstyrresistente dele, såsom forme og måleværktøjer.
Processkarakteristika

•Karburering

•Fordele: Det kan opnå et relativt dybt karbureret lag, hvilket forbedrer delbærende kapacitet på dele. Processen er relativt enkel, og omkostningerne er lave.
• Ulemper: Karbureringstemperaturen er høj, hvilket let kan forårsage deldeformation. Varmebehandling såsom slukning er påkrævet efter karburering, hvilket øger proceskompleksiteten.
•Nitriding

•: Nitrideringstemperaturen er lav, hvilket resulterer i mindre del deformation. Det kan opnå høj hårdhed, god slidstyrke og korrosionsbestandighed. Der er ikke behov for at slukke efter nitriding, forenkle processen.
•Ulemper: Det nitridede lag er tyndt med en relativt lav bærende kapacitet. Nitrideringstiden er lang, og omkostningerne er høje.