Carburare vs. nitrurare

Cementarea și nitrurarea sunt ambele procese importante de călire a suprafeței în metalurgie, cu următoarele diferențe:
Principii de proces

•CarburareImplică încălzirea oțelului cu conținut scăzut de carbon sau a oțelului aliat cu conținut scăzut de carbon într-un mediu bogat în carbon la o anumită temperatură. Sursa de carbon se descompune pentru a produce atomi de carbon activi, care sunt absorbiți de suprafața oțelului și se difuzează spre interior, crescând conținutul de carbon al suprafeței oțelului.
•NitrurareEste procesul prin care atomii activi de azot pot pătrunde în suprafața oțelului la o anumită temperatură, formând un strat de nitrură. Atomii de azot reacționează cu elementele de aliere din oțel pentru a crea nitruri cu duritate ridicată și rezistență bună la uzură.
Temperatura și timpul procesului

•CarburareTemperatura este în general între 850°C și 950°C. Procesul durează relativ mult timp, de obicei de la câteva până la zeci de ore, în funcție de adâncimea necesară a stratului carburat.
•NitrurareTemperatura este relativ scăzută, de obicei între 500°C și 600°C. Timpul este, de asemenea, lung, dar mai scurt decât cel al carburării, de obicei de la zeci la sute de ore.
Proprietățile stratului penetrat

•Duritate și rezistență la uzură

•CarburareDuritatea superficială a oțelului poate atinge 58-64 HRC după carburare, demonstrând o duritate ridicată și o rezistență la uzură.
•NitrurareDuritatea superficială a oțelului poate atinge 1000-1200 HV după nitrurare, ceea ce este mai mare decât cea a carburării, cu o rezistență mai bună la uzură.
•Rezistența la oboseală

•CarburarePoate îmbunătăți rezistența la oboseală a oțelului, în special la încovoiere și torsiune.
•NitrurareDe asemenea, poate îmbunătăți rezistența la oboseală a oțelului, dar efectul este relativ mai slab decât cel al carburării.
•Rezistență la coroziune

•CarburareRezistența la coroziune după carburare este relativ slabă.
•NitrurareDupă nitrurare se formează un strat dens de nitrură pe suprafața oțelului, ceea ce oferă o rezistență mai bună la coroziune.
Materiale aplicabile

•CarburareEste potrivit pentru oțel cu conținut scăzut de carbon și oțel aliat cu conținut scăzut de carbon și este adesea utilizat în fabricarea angrenajelor, arborilor și a altor piese care suportă sarcini mari și frecare.
•NitrurareEste potrivit pentru oțeluri care conțin elemente de aliere precum aluminiu, crom și molibden. Este adesea utilizat pentru fabricarea de piese de înaltă precizie și rezistență la uzură, cum ar fi matrițe și instrumente de măsurare.
Caracteristicile procesului

•Carburare

•AvantajeSe poate obține un strat carburat relativ adânc, îmbunătățind capacitatea portantă a pieselor. Procesul este relativ simplu, iar costul este scăzut.
• Dezavantaje: Temperatura de carburare este ridicată, ceea ce poate cauza cu ușurință deformarea piesei. După carburare este necesar un tratament termic, cum ar fi călirea, ceea ce crește complexitatea procesului.
•Nitrurare

• Temperatura de nitrurare este scăzută, rezultând o deformare mai mică a piesei. Se poate obține o duritate ridicată, o bună rezistență la uzură și la coroziune. Nu este necesară călirea după nitrurare, simplificând procesul.
•DezavantajeStratul nitrurat este subțire, cu o capacitate portantă relativ mică. Timpul de nitrurare este lung, iar costul este ridicat.