Карбуризацияи азотиранеса две широко използвани техники за повърхностно закаляване в металургията. И двете подобряват повърхностните свойства на стоманата, но се различават значително по принципите на процеса, условията на приложение и свойствата на получения материал.
1. Принципи на процеса
●Карбуризация:
Този процес включва нагряваненисковъглеродна стомана или легирана стоманавбогата на въглерод атмосферапри високи температури. Източникът на въглерод се разлага, освобождавайкиактивни въглеродни атомикоито дифундират в стоманената повърхност, увеличавайки нейнатасъдържание на въглероди позволяващо последващо втвърдяване.
●Азотиране:
Азотирането въвеждаактивни азотни атомив повърхността на стоманата при повишени температури. Тези атоми реагират с легиращи елементи (напр. Al, Cr, Mo) в стоманата, за да образуваттвърди нитриди, подобрявайки повърхностната твърдост и износоустойчивостта.
2. Температура и време
| Параметър | Карбуризация | Азотиране |
| Температура | 850°C – 950°C | 500°C – 600°C |
| Време | От няколко до десетки часа | Десетки до стотици часове |
Забележка: Азотирането протича при по-ниски температури, но често отнема повече време за еквивалентна модификация на повърхността.
3. Свойства на втвърдения слой
Твърдост и износоустойчивост
●Карбуризация:Постига повърхностна твърдост58–64 HRC, предлагайки добра устойчивост на износване.
●Азотиране:Резултати в повърхностната твърдост на1000–1200 високоволтови, обикновено по-високи от карбуризираните повърхности, сотлична устойчивост на износване.
Якост на умора
●Карбуризация:Значително подобряваякост на огъване и усукване при умора.
●Азотиране:Също така повишава якостта на умора, въпреки че като цялов по-малка степенотколкото карбуризацията.
Устойчивост на корозия
●Карбуризация:Ограничена устойчивост на корозия.
●Азотиране:Форми aплътен нитриден слой, предоставяйкипревъзходна устойчивост на корозия.
4. Подходящи материали
●Карбуризация:
Най-подходящ занисковъглеродна стомана и нисколегирани стоманиЧесто срещани приложения включватзъбни колела, валове и компонентиподложени на големи натоварвания и триене.
●Азотиране:
Идеален за стомани, съдържащилегиращи елементикато алуминий, хром и молибден. Често се използва запрецизни инструменти, форми, щанциикомпоненти с висока износоустойчивост.
5. Характеристики на процеса
| Аспект | Карбуризация | Азотиране |
| Предимства | Образува дълбоко втвърден слой | Рентабилно Широко приложимо Ниско изкривяване** поради по-ниски температури Не се изисква закаляване Висока твърдост и устойчивост на корозия |
| Недостатъци | Високите температури на процеса могат да причинятизкривяване Изисква закаляване след карбуризация | Сложността на процеса се увеличава По-плитка дълбочина на корпуса По-дълги цикли По-висока цена |
Обобщение
| Функция | Карбуризация | Азотиране |
| Дълбочина на втвърдения слой | Дълбоко | Плитък |
| Твърдост на повърхността | Умерено до високо (58–64 HRC) | Много високо (1000–1200 HV) |
| Устойчивост на умора | Високо | Умерено до високо |
| Устойчивост на корозия | Ниско | Високо |
| Риск от изкривяване | По-високо (поради високи температури) | Ниско |
| Последващо лечение | Изисква закаляване | Не е необходимо закаляване |
| Цена | Долна | По-високо |
Както цементацията, така и азотирането имат уникални предимства и се избират въз основа наизисквания за кандидатстване, включителнотовароносимост, размерна стабилност, износоустойчивостиусловия на околната среда.
Азотиран зъбен вал
Време на публикуване: 19 май 2025 г.