Acier de carburation VS Acier de nitruration

Dans le dernier article, nous avons présenté carburation au carbone en détail. En général, la cémentation consiste à chauffer l'acier ci-dessus à la température critique puis à effectuer l'infiltration et la diffusion du carbone, c'est donc aussi appelé traitement thermique chimique austénitique. C'est une sorte de traitement thermique chimique à haute température, et la déformation de la pièce est importante. Généralement, la carburation de l'acier à faible teneur en carbone est utilisée pour obtenir une bonne ténacité du noyau et une dureté de surface élevée. Après cémentation, la teneur en carbone superficielle de la pièce est généralement supérieure à 0.8%. Trempe et revenu à basse température, tout en améliorant la dureté et la résistance à l'usure, le cœur peut maintenir une ténacité élevée, peut résister à une charge d'impact, une résistance à la fatigue élevée. L'acier de carburation peut être divisé en acier de carburation au carbone et acier de carburation en alliage. Les éléments d'alliage tels que le manganèse, le chrome, le nickel, le molybdène, le tungstène, le vanadium, le bore dans l'acier de carburation peuvent améliorer la trempabilité, le raffinement du grain, renforcer la solution solide, affecter la teneur en carbone dans la couche de carburation, l'épaisseur de la couche de carburation et l'organisation.

La nitruration est la diffusion d'azote à une température inférieure à l'eutectoïde de fer et d'azote, également appelée traitement thermique chimique à basse température (traitement thermique chimique de ferrite)., Elle présente une petite déformation. Lorsque l'acier contient du molybdène, du chrome, de l'aluminium et d'autres nitrures métalliques, il peut obtenir une dureté, une résistance à l'usure, une résistance à la corrosion et une résistance à la fatigue plus élevées que la couche carburée. La nitruration est principalement utilisée pour la précision, la capacité de distorsion, la résistance à la fatigue élevée et la résistance à l'usure sont des artefacts, tels que la broche d'alésage et la barre d'alésage, la broche de meuleuse, la chemise de cylindre, etc. la fonte contenant du Cr, Mo, V, Ti, Al et d'autres éléments peut être nitrurée.

Bien que acier nitruré a une dureté, une résistance à l'usure et une résistance à la fatigue élevées, qui ne sont maintenues qu'en surface (la couche nitrurée d'acier Cr-Mo-Al d'une profondeur de 0.3 à 0.65 mm à 500 à 540 ℃ après 35 à 65 h). La plupart des pièces de nitruration fonctionnent dans des conditions de friction et de charge dynamique complexes, où la surface et le noyau de la haute performance ont besoin. L'acier au carbone de nitruration Fe 4N et Fe 2N est instable, la température est légèrement plus élevée est facile à rassembler en grossissant, la surface ne peut pas avoir une dureté plus élevée et le noyau ne peut pas avoir une résistance et une ténacité plus élevées. Afin d'obtenir une dureté élevée et une résistance à l'usure élevée sur la surface et le noyau en même temps, il est nécessaire de former des composés de nitrure stables avec de l'azote dans l'acier, ce qui peut renforcer les éléments d'alliage de noyau tels que Al, Ti, V, W , Mo, Cr, etc. 41CrAlMo74 (SacM645 / 41CrAlMo7 / 34CrAlMo5) est une nuance d'acier nitruré couramment utilisée. L'aluminium a une grande affinité avec l'azote et est le principal élément d'alliage pour former du nitrure et améliorer la résistance de la couche de nitruration. L'AlN est très stable, même à la température d'environ 1000C dans l'acier est insoluble et l'aluminium rend l'acier a de bonnes performances de nitruration, la dureté de cet acier après la surface de nitruration peut être aussi élevée que 1100–1200HV (67–72HRC).

En général, la carburation est une sorte de traitement de surface métallique, la nitruration est un processus de traitement thermique chimique à une certaine température et dans un certain milieu pour faire pénétrer les atomes d'azote dans la surface de la pièce. L'article d'aujourd'hui présentera la différence entre l'acier carburé et l'acier nitruré:

• L'acier de nitruration a une meilleure stabilité thermique que l'acier de carburation.
• L'acier de nitruration a une dureté de surface et une résistance à l'usure plus élevées que l'acier de carburation Après la nitruration, la dureté de surface des pièces en acier est aussi élevée que 1100-1200HV (équivalent à 67-72HRC), et la dureté et la résistance à l'usure élevées peuvent être maintenues à 560-600 ℃ sans diminuer
• L'acier de nitruration a une résistance à la fatigue plus élevée, une résistance occlusale inférieure et une sensibilité à l'entaille plus faible que l'acier à cémentation. En effet, le volume de la couche de nitruration est agrandi et la contrainte de compression résiduelle se forme dans la couche de surface.
• La résistance à la corrosion de l'acier de nitruration est meilleure que celle de l'acier de cémentation en raison de la formation d'un film de nitrure dense à la surface des pièces en acier.
• La température de nitruration (500-600 ℃) est inférieure à la température de carburation (900-1000 ℃). Après nitruration, l'acier n'a pas besoin de traitement thermique, donc la déformation de nitruration est très faible. Cependant, la température plus basse rend la nitruration plus lente et nécessite un temps de maintien plus long que la carburation.
• Différentes applications. L'acier de nitruration est largement utilisé dans l'industrie mécanique, particulièrement adapté au traitement thermique final des pièces de précision, telles que la broche de la machine de meulage, la barre d'alésage, la vis de précision, le vilebrequin de moteur à combustion interne et divers engrenages de précision et outils de mesure, etc. applications à faible impact qui se concentrent sur la vitesse, la nitruration peut offrir une durée de vie plus longue en raison de sa dureté de surface plus élevée et de sa meilleure résistance à l'usure. L'acier carburé offre une durée de vie plus longue dans les applications à fort impact en raison d'une couche durcie plus profonde et est largement utilisé dans les avions, les automobiles et les tracteurs et d'autres pièces mécaniques, telles que les engrenages, les arbres, les arbres à cames, etc.