Skillnad mellan karburering och nitrering
Share
Huvudskillnad - Carburizing vs Nitriding
Värmebehandling är användningen av värme för att ändra egenskaper hos ett material, särskilt i metallurgi. Värmebehandling sker genom uppvärmning och kylning av ämnen. Det används för att förändra en eller flera kemiska och fysikaliska egenskaper för att erhålla önskvärda egenskaper såsom ökad styrka, ökad hårdhet, motståndskraft mot slag, mjukning och ökning av duktiliteten. Det finns fyra huvudtyper av värmebehandlingsmetoder som glödgning, härdning, härdning och normalisering. Härdning är processen att öka hårdheten hos en metall. Det finns två huvudtyper av härdningsförfaranden som fallhärdning och ythärdning. Ythärdning kan ske i två processer som kallas differentialhärdning och härdning av differentialmetallstruktur. Karburering och nitrering är de två teknikerna som används vid härdningsprocessen av olika metaller. Den viktigaste skillnaden mellan karburering och nitrering är det vid karburering diffunderas kolet till stålytan, medan kväve i Nitriding-processen diffunderas till stålytan.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är Carburizing
- Definition, olika typer
2. Vad är Nitriding
- Definition, förbättring av egenskaper
3. Vad är skillnaden mellan carburizing och nitrering
- Jämförelse av viktiga skillnader
Nyckelord: Annealing, Carburizing, Fallhärdning, Gasförkolning, Härdning, Flytande karburering, Metallurgi, Nitrering, Pack Carburizing, Ytbehandling, Tempering, Vakuumkarburisering
Vad är Carburizing
Vid karburering placeras metalllegeringen vid en hög temperatur i flera timmar i en kolhaltig miljö. Temperaturen ska vara högre än metallets övre omvandlingstemperatur (kritisk temperatur). Sedan absorberas kol i stål från den kolhaltiga miljön och diffunderas långsamt i ytskikten.
Den kolhaltiga miljön kan vara kol eller kolmonoxid. Syftet med karburering är att göra ytan av stålet hård och slitstark. Denna teknik används huvudsakligen för milda kolstål. Längre karbureringstider ökar kolbeläggningens djup. I denna metod blir ytan dock hårdare medan kärnan förblir mjuk.
Det finns fyra huvudformer av karburering enligt följande.
Pack Carburizing
Här packas komponenterna i en miljö med hög kolhalt. Komponenterna upphettas med produktion av kolmonoxid (ett reduktionsmedel). Minskningen med kolmonoxid uppträder på stålytan med utsläpp av kol som diffunderas i ytan på grund av höga temperaturer. Då blir detta kol härdat.
Gaskolning
Här matas kolmonoxid till den uppvärmda ugnen. Resten av processen liknar den för gaskarburisering.
Vakuumkolning
Denna process innefattar karburering av stål i ett syrefritt, lågt tryck Eftersom systemet är syrefritt kan temperaturen ökas avsevärt utan någon ytoxidation. Högre temperaturer ökar koldiffusionshastigheterna och därmed ökar härdningen.
Flytande karburering
Här är stålet nedsänkt i en flytande kolmiljö. Koldioxiddiffusion är effektivare vid denna metod.
Vad är Nitriding
Nitrering är en värmebehandlingsprocess som diffunderar kväve i ytan av en metall för att skapa en härdad yta. Nitriding processen använder kväve och värme. Detta används vanligtvis för bränsleinsprutningspumpar. I denna metod diffunderas kväve till stålytan i stället för kol. Nitrering kan göras vid lägre temperaturer än karburering.
Figur 1: En datoriserad värmepumpningsbehandlingsugn
Spridningen av kvävgas uppträder normalt vid låga temperaturer, och härdning sker utan släckning. Endast ytan är härdad, kärnan förblir densamma. När ett stål har genomgått nitrering, har det utmärkt slitstyrka. Korrosionsbeständigheten förbättras också. Dessutom förbättras stålets trötthetstid. Trötthetsegenskaper är kapaciteten hos stål att motstå stress utan brott.
Skillnad mellan karburering och nitrering
Definition
uppkolning: Carburizing är en värmebehandlingsprocess som diffunderar kol i ytan av en metall för att skapa en härdad yta.
nitrering: Nitrering är en värmebehandlingsprocess som diffunderar kväve i ytan av en metall för att skapa en härdad yta.
Komponenter
uppkolning: Karburering använder en kolhaltig miljö.
nitrering: Nitrering använder kväve istället för kol.
Temperatur
uppkolning: Karburering sker vid mycket höga temperaturer.
nitrering: Nitrering kan utföras vid låga temperaturer.
Diffusion
uppkolning: Vid karburering diffunderas kol på ytan av metalllegeringen.
nitrering: Vid nitrering diffunderas kväve på ytan av metalllegeringen.
Slutsats
Carburizing och nitrering är två typer av ythärdningsprocesser som används för att göra en stålyta härdad medan kärnan förblir mjuk. Den huvudsakliga skillnaden mellan karburering och nitrering är att vid karburering är kol diffunderad till stålytan medan kväve i kvicksilverprocessen diffunderas till stålytan.
Referens:
1. "Carburizing Process and Techniques - Fyra Metoder för Carburizing." Brighthub Engineering, 25 maj 2011, Tillgänglig här.
2. "Vad är nitrering? - Definition från Corrosionpedia. "Corrosionpedia, Tillgänglig här.
3. "Nitriding." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 Jan. 2018, Tillgänglig här.
Image Courtesy:
1. "Datoriserad värmebehandlingsutrymme" Av S zillayali - Egent arbete (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
