Hlavný rozdiel - karburácia vs nitridácia

Tepelné spracovanie je použitie tepla na úpravu vlastností materiálu, najmä v metalurgii. Tepelné spracovanie sa vykonáva zahrievaním a chladením látok. Používa sa na zmenu jednej alebo viacerých chemických a fyzikálnych vlastností, aby sa získali požadované vlastnosti, ako je zvýšená pevnosť, zvýšená tvrdosť, odolnosť voči nárazu, mäknutie a zvýšenie ťažnosti. Existujú štyri hlavné typy spôsobov tepelného spracovania ako žíhanie, popúšťanie, kalenie a normalizácia. Kalenie je proces zvyšovania tvrdosti kovu. Existujú dva hlavné typy procesov kalenia ako prípadové tvrdenie a povrchové tvrdenie. Povrchové tvrdenie sa môže vykonávať dvoma spôsobmi známymi ako diferenciálne povrchové tvrdenie a diferenciálne tvrdenie kovových štruktúr. Nauhličovanie a nitridácia sú dve techniky používané v procese tvrdenia diferenciálnej kovovej konštrukcie. Hlavný rozdiel medzi nauhličovaním a nitridáciou je ten pri nauhličovaní je uhlík difundovaný na povrch ocele, zatiaľ čo pri nitridačnom procese je dusík difundovaný na povrch ocele.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je to nauhličovanie - Definícia, rôzne typy 2. Čo je nitridovanie - Definícia, zlepšenie vlastností 3. Aký je rozdiel medzi karburizáciou a nitridáciou - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: žíhanie, nauhličovanie, tvrdnutie puzdier, plynové nauhličovanie, kalenie, kvapalné nauhličovanie, metalurgia, nitridácia, nauhličovanie balíkov, povrchové kalenie, popúšťanie, vákuové nauhličovanie

Čo je to nauhličovanie

Pri nauhličovaní je kovová zliatina umiestnená na niekoľko hodín na vysokú teplotu v uhlíkatom prostredí. Teplota by mala byť vyššia ako horná teplota transformácie kovu (kritická teplota). Potom sa uhlík absorbuje do ocele z uhlíkatého prostredia a pomaly difunduje do povrchových vrstiev.

Uhlíkovým prostredím môže byť drevené uhlie alebo oxid uhoľnatý. Účelom nauhličovania je, aby bol povrch ocele tvrdý a odolný voči opotrebovaniu. Táto technika sa používa hlavne pre mäkké uhlíkové ocele. Dlhšie doby nauhličovania zvyšujú hĺbku uhlíkového povlaku. Pri tejto metóde sa však povrch stáva tvrdším, zatiaľ čo jadro zostáva mäkké.

Nasledujú štyri hlavné formy nauhličovania.

Carburizing balíka

Tu sú komponenty zabalené v prostredí s vysokým obsahom uhlíka. Komponenty sa zahrievajú za vzniku oxidu uhoľnatého (redukčného činidla). K redukcii oxidom uhoľnatým dochádza na povrchu ocele s uvoľňovaním uhlíka, ktorý v dôsledku vysokých teplôt difunduje do povrchu. Potom tento uhlík stvrdne.

Nauhličovanie plynu

Tu sa do vyhrievanej pece dodáva oxid uhoľnatý. Zvyšok postupu je podobný postupu pri nauhličovaní plynom.

Vákuové nauhličovanie

Tento proces zahŕňa nauhličovanie ocele bezkyslíkovým nízkotlakovým systémom. Pretože je systém bez kyslíka, teplotu je možné výrazne zvýšiť bez povrchovej oxidácie. Vyššie teploty zvyšujú rýchlosť difúzie uhlíka a tým sa zvyšuje tvrdnutie.

Nauhličovanie kvapaliny

Tu je oceľ ponorená v prostredí skvapalneného uhlíka. Difúzia uhlíka je pri tejto metóde účinnejšia.

Čo je nitridovanie

Nitridácia je proces tepelného spracovania, ktorý difunduje dusík na povrch kovu za vzniku tvrdeného povrchu. Nitridačný proces využíva dusík a teplo. Obvykle sa používa pre vstrekovacie čerpadlá paliva. Pri tejto metóde je dusík namiesto uhlíka difundovaný na povrch ocele. Nitridáciu je možné vykonávať pri nižších teplotách ako pri nauhličovaní.

Obrázok 1: Automatizovaná pec na tepelnú nitridáciu

K difúzii plynného dusíka obvykle dochádza pri nízkych teplotách a k vytvrdzovaniu dochádza bez kalenia. Tvrdený je iba povrch, jadro zostáva rovnaké. Keď oceľ prešla nitridačným procesom, má vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu. Vylepšená je aj odolnosť proti korózii. Okrem toho sa zlepšuje únavová životnosť ocele. Únavová vlastnosť je schopnosť ocele odolávať namáhaniu bez zlomenia.

Rozdiel medzi karburizáciou a nitridáciou

Definícia

Nauhličovanie: Nauhličovanie je proces tepelného spracovania, ktorý rozptyľuje uhlík na povrch kovu za vzniku tvrdeného povrchu.

Nitridácia: Nitridácia je proces tepelného spracovania, ktorý difunduje dusík na povrch kovu za vzniku tvrdeného povrchu.

Komponenty

Nauhličovanie: Nauhličovanie využíva uhlíkaté prostredie.

Nitridácia: Nitridácia používa namiesto uhlíka dusík.

Teplota

Nauhličovanie: Nauhličovanie sa vykonáva pri veľmi vysokých teplotách.

Nitridácia: Nitridáciu je možné vykonávať pri nízkych teplotách.

Difúzia

Nauhličovanie: Pri nauhličovaní je uhlík difundovaný na povrch kovovej zliatiny.

Nitridácia: Pri nitridácii je dusík difundovaný na povrch kovovej zliatiny.

Záver

Nauhličovanie a nitridácia sú dva typy procesov tvrdnutia povrchu, ktoré sa používajú na vytvrdenie povrchu ocele, zatiaľ čo jadro zostáva mäkké. Hlavný rozdiel medzi nauhličovaním a nitridáciou je ten, že pri nauhličovaní je uhlík difundovaný na povrch ocele, zatiaľ čo pri nitridačnom procese je dusík difundovaný na povrch ocele.

Referencia:

1. „Proces a techniky nauhličovania - štyri metódy nauhličovania“. Brighthub Engineering, 25. mája 2011, k dispozícii tu.2. „Čo je Nitridácia? - Definícia z Corrosionpedia. “ Corrosionpedia, Available here.3. "Nitridovanie." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12. januára 2018, K dispozícii tu.

Obrázok so súhlasom:

1. „Počítačový nábytok na tepelné spracovanie“ od S zillayali - vlastná práca (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia