Carburizing Steel VS Nitriding Steel

Edellisessä artikkelissa esittelimme hiilen hiiletys yksityiskohtaisesti. Yleensä hiiletyksen tarkoituksena on lämmittää edellä oleva teräs kriittiseen lämpötilaan ja sitten tehdä hiilen tunkeutuminen ja diffuusio, joten sitä kutsutaan myös austeniittiseksi kemialliseksi lämpökäsittelyksi. Se on eräänlainen korkean lämpötilan kemiallinen lämpökäsittely, ja työkappaleen muodonmuutos on suuri. Yleensä vähähiilisen teräksen hiiletystä käytetään hyvän ytimen sitkeyden ja korkean pinnan kovuuden saavuttamiseksi. Hiiletyksen jälkeen työkappaleen pintahiilipitoisuus on yleensä korkeampi kuin 0.8 %. Karkaisu ja karkaisu alhaisessa lämpötilassa parantaen samalla kovuutta ja kulutuskestävyyttä, sydän voi ylläpitää korkeaa sitkeyttä, kestää iskukuormitusta, korkeaa väsymislujuutta. Hiiletysteräs voidaan jakaa hiilihiiletysteräkseen ja seostettuun hiiletysteräkseen. Seoselementit, kuten mangaani, kromi, nikkeli, molybdeeni, volframi, vanadiini, boori hiiletysteräksessä voivat parantaa kovettuvuutta, rakeiden jalostusta, vahvistaa kiinteää liuosta, vaikuttaa hiilipitoisuuteen hiiletyskerroksessa, hiiletyskerroksen paksuuteen ja organisaatio.

Nitraus on typen diffuusio lämpötilassa, joka on alhaisempi kuin raudan ja typen eutektoidi, joka tunnetaan myös matalan lämpötilan kemiallisena lämpökäsittelynä (ferriittikemiallinen lämpökäsittely), sillä on pieni muodonmuutos. Kun teräs sisältää molybdeeniä, kromia, alumiinia ja muita metallinitridejä, se voi saavuttaa korkeamman kovuuden, kulutuskestävyyden, korroosionkestävyyden ja väsymiskestävyyden kuin hiiltynyt kerros. Nitrausta käytetään pääasiassa tarkkuuteen, vääntymiskyky, korkea väsymislujuus ja kulutuskestävyys ovat artefakteja, kuten porauskara ja poratanko, hiomakara, sylinterin vuoraus jne. Vähä- ja keskihiiliset rakenneteräkset, työkaluteräkset, ruostumattomat teräkset ja nodulaariset teräkset. Cr, Mo, V, Ti, Al ja muita alkuaineita sisältävä valurauta voidaan nitrata.

Vaikka nitrattua terästä on korkea kovuus, kulutuskestävyys ja korkea väsymislujuus, joka säilyy vain pinnalla (nitrattu Cr-Mo-Al-teräskerroksen syvyys 0.3–0.65 mm lämpötilassa 500–540 ℃ 35–65 tunnin kuluttua). Suurin osa nitrausosista toimii kitka- ja monimutkaisissa dynaamisissa kuormitusolosuhteissa, joissa tarvitaan sekä pintaa että korkean suorituskyvyn ydintä. Typpihiiliteräs Fe 4N ja Fe 2N on epävakaa, hieman korkeampi lämpötila on helppo kerätä karkenemista, pinta ei voi olla korkeampi kovuus, eikä ytimen lujuus ja sitkeys voi olla korkeampi. Korkean kovuuden ja korkean kulutuskestävyyden saavuttamiseksi pinnassa ja ytimessä samanaikaisesti, on tarpeen muodostaa teräkseen stabiileja nitridiyhdisteitä typen kanssa, jotka voivat vahvistaa ydinseoselementtejä, kuten Al, Ti, V, W , Mo, Cr jne. 41CrAlMo74 (SacM645/41CrAlMo7/34CrAlMo5) on yleisesti käytetty nitrattu teräslaatu. Alumiinilla on suuri affiniteetti typen kanssa ja se on tärkein seosaine nitridin muodostamiseksi ja nitridointikerroksen lujuuden parantamiseksi. AlN on erittäin vakaa, jopa noin 1000C lämpötilassa teräs on liukenematonta ja alumiini tekee teräksestä hyvän nitrauskyvyn, tämän teräksen kovuus nitrauspinnan jälkeen voi olla jopa 1100-1200HV(67-72HRC).

Yleensä hiiletys on eräänlainen metallin pintakäsittely, nitraus on kemiallinen lämpökäsittelyprosessi tietyssä lämpötilassa ja väliaineessa, jotta typpiatomit tunkeutuvat työkappaleen pintaan. Tämänpäiväinen artikkeli esittelee eron hiiltyneen teräksen ja typpiteräksen välillä:

• Typpiteräksellä on parempi lämmönkestävyys kuin hiiletysteräksellä.
• Nitrausteräksellä on korkeampi pintakovuus ja kulutuskestävyys kuin hiiletysteräksellä Typpiteräksen jälkeen teräsosien pintakovuus on jopa 1100-1200HV (vastaa 67-72HRC), ja korkea kovuus ja kulutuskestävyys voidaan säilyttää arvossa 560-600 ℃ laskematta
• Typpiteräksellä on suurempi väsymislujuus, pienempi puristusvastus ja pienempi loviherkkyys kuin hiiletysteräksellä. Tämä johtuu siitä, että typpikerroksen tilavuus kasvaa ja pintakerrokseen muodostuu jäännöspuristusjännitys.
• Nitrausteräksen korroosionkestävyys on parempi kuin hiiletysteräksen, koska teräsosien pintaan muodostuu tiheä nitridikalvo.
• Nitrauslämpötila (500-600 ℃) on alhaisempi kuin hiiletyslämpötila (900-1000 ℃). Nitrauksen jälkeen teräs ei tarvitse lämpökäsittelyä, joten typen muodonmuutos on hyvin pieni. Alempi lämpötila kuitenkin hidastaa typpitystä ja vaatii pidemmän pitoajan kuin hiiletys.
• Erilaisia ​​sovelluksia. Typpiterästä käytetään laajalti mekaanisessa teollisuudessa, ja se soveltuu erityisen hyvin tarkkuusosien, kuten hiomakoneen karan, porakoneen tankon, tarkkuuskoneruuvin, polttomoottorin kampiakselin ja erilaisten tarkkuusvaihteiden ja mittaustyökalujen, lopulliseen lämpökäsittelyyn. Nopeuteen keskittyvissä vähäiskusissa sovelluksissa nitraus voi tarjota pidemmän käyttöiän korkeamman pinnan kovuuden ja paremman kulutuskestävyyden ansiosta. Hiiletetty teräs tarjoaa pidemmän käyttöiän iskunkestävissä sovelluksissa syvemmän karkaistun kerroksen ansiosta, ja sitä käytetään laajalti lentokoneissa, autoissa ja traktoreissa sekä muissa mekaanisissa osissa, kuten hammaspyörissä, akseleissa, nokka-akseleissa jne.