Acero carburante VS acero nitrurado

En el último artículo, presentamos carburación de carbono en detalle. En general, la carburación consiste en calentar el acero de arriba a la temperatura crítica y luego realizar la infiltración y difusión del carbono, por lo que también se le llama tratamiento térmico químico austenítico. Es un tipo de tratamiento térmico químico a alta temperatura, y la deformación de la pieza de trabajo es grande. Generalmente, se usa cementación de acero con bajo contenido de carbono para obtener una buena tenacidad del núcleo y una alta dureza superficial. Después de la carburación, el contenido de carbono de la superficie de la pieza de trabajo es generalmente superior al 0.8%. Enfriamiento y revenido a baja temperatura, mientras mejora la dureza y la resistencia al desgaste, el corazón puede mantener una alta tenacidad, puede soportar cargas de impacto, alta resistencia a la fatiga. El acero de carburación se puede dividir en acero de carburación al carbono y acero de carburación de aleación. Los elementos de aleación como manganeso, cromo, níquel, molibdeno, tungsteno, vanadio, boro en el acero de cementación pueden mejorar la templabilidad, el refinamiento del grano, fortalecer la solución sólida, afectar el contenido de carbono en la capa de cementación, el espesor de la capa de cementación y la organización.

La nitruración es la difusión de nitrógeno a una temperatura inferior a la del eutectoide de hierro y nitrógeno, también conocido como tratamiento térmico químico de baja temperatura (tratamiento térmico químico de ferrita). Tiene una pequeña deformación. Cuando el acero contiene molibdeno, cromo, aluminio y otros nitruros metálicos, puede obtener mayor dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga que la capa carburada. La nitruración se utiliza principalmente para la precisión, la capacidad de distorsión, la alta resistencia a la fatiga y la resistencia al desgaste son artefactos, como el husillo y la barra de perforación, el husillo de la amoladora, la camisa de cilindro, etc. Aceros estructurales de aleación de bajo y medio carbono, aceros para herramientas, aceros inoxidables y nodulares El hierro fundido que contiene Cr, Mo, V, Ti, Al y otros elementos puede nitrurarse.

Aunque acero nitrurado tiene alta dureza, resistencia al desgaste y alta resistencia a la fatiga, que solo se mantiene en la superficie (la capa nitrurada de acero Cr-Mo-Al tiene una profundidad de 0.3–0.65 mm a 500–540 ℃ después de 35–65 h). La mayoría de las piezas de nitruración funcionan bajo fricción y en condiciones complejas de carga dinámica, donde se necesita tanto la superficie como el núcleo de alto rendimiento. El acero al carbono de nitruración Fe 4N y Fe 2N es inestable, la temperatura es ligeramente más alta es fácil de engrosar, la superficie no puede ser de mayor dureza y el núcleo no puede tener una mayor resistencia y tenacidad. Para obtener una alta dureza y una alta resistencia al desgaste en la superficie y el núcleo al mismo tiempo, es necesario formar compuestos de nitruro estables con nitrógeno en el acero, que pueden fortalecer los elementos de aleación del núcleo como Al, Ti, V, W , Mo, Cr, etc. 41CrAlMo74 (SacM645 / 41CrAlMo7 / 34CrAlMo5) es un grado de acero nitrurado de uso común. El aluminio tiene una gran afinidad con el nitrógeno y es el principal elemento de aleación para formar nitruro y mejorar la resistencia de la capa de nitruración. El AlN es muy estable, incluso a una temperatura de aproximadamente 1000 ° C en el acero es insoluble y el aluminio hace que el acero tenga un buen rendimiento de nitruración, la dureza de este acero después de la nitruración de la superficie puede ser tan alta como 1100-1200HV (67-72HRC).

En general, la carburación es un tipo de tratamiento de la superficie del metal, la nitruración es un proceso de tratamiento térmico químico a una determinada temperatura y medio para hacer que los átomos de nitrógeno penetren en la superficie de la pieza de trabajo. El artículo de hoy presentará la diferencia entre el acero cementado y el acero nitrurado:

• El acero nitrurado tiene mejor estabilidad térmica que el acero cementado.
• El acero de nitruración tiene una mayor dureza superficial y resistencia al desgaste que el acero cementado Después de la nitruración, la dureza de la superficie de las piezas de acero es tan alta como 1100-1200HV (equivalente a 67-72HRC), y la alta dureza y resistencia al desgaste se puede mantener en 560-600 ℃ sin disminuir
• El acero de nitruración tiene mayor resistencia a la fatiga, menor resistencia oclusal y menor sensibilidad a la muesca que el acero cementado. Esto se debe a que el volumen de la capa de nitruración aumenta y la tensión de compresión residual se forma en la capa superficial.
• La resistencia a la corrosión del acero de nitruración es mejor que la del acero de cementación debido a la formación de una película densa de nitruro en la superficie de las piezas de acero.
• La temperatura de nitruración (500-600 ℃) es menor que la temperatura de carburación (900-1000 ℃). Después de la nitruración, el acero no necesita tratamiento térmico, por lo que la deformación por nitruración es muy pequeña. Sin embargo, la temperatura más baja hace que la nitruración sea más lenta y requiere más tiempo de retención que la carburación.
• Diferentes aplicaciones. El acero de nitruración se usa ampliamente en la industria mecánica, especialmente adecuado para el tratamiento térmico final de piezas de precisión, como el husillo de la máquina rectificadora, la barra de la máquina perforadora, el tornillo de máquina de precisión, el cigüeñal del motor de combustión interna y varios engranajes de precisión y herramientas de medición, etc. En las aplicaciones de bajo impacto que se centran en la velocidad, la nitruración puede proporcionar una vida útil más prolongada debido a su mayor dureza superficial y mejor resistencia al desgaste. El acero carburado proporciona una vida útil más larga en aplicaciones de alto impacto debido a una capa endurecida más profunda y se usa ampliamente en aviones, automóviles y tractores y otras partes mecánicas, como engranajes, ejes, árboles de levas, etc.