การเติมคาร์บอนและ การไนไตรดิ้งเป็นเทคนิคการชุบแข็งพื้นผิวสองแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะวิทยา ทั้งสองแบบช่วยเพิ่มคุณสมบัติพื้นผิวของเหล็ก แต่แตกต่างกันอย่างมากในหลักการของกระบวนการ เงื่อนไขการใช้งาน และคุณสมบัติของวัสดุที่ได้
1. หลักการกระบวนการ
การเติมคาร์บอน:
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำหรือเหล็กโลหะผสมในบรรยากาศที่อุดมด้วยคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง แหล่งคาร์บอนจะสลายตัวและปลดปล่อยอะตอมคาร์บอนที่ใช้งานที่แพร่กระจายเข้าสู่ผิวเหล็ก ทำให้เพิ่มมากขึ้นปริมาณคาร์บอนและเปิดใช้งานการเสริมความแข็งแกร่งในภายหลัง
ไนไตรดิ้ง:
ไนไตรดิ้งแนะนำอะตอมไนโตรเจนที่ใช้งานอยู่เข้าสู่พื้นผิวเหล็กที่อุณหภูมิสูง อะตอมเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับธาตุโลหะผสม (เช่น Al, Cr, Mo) ในเหล็กเพื่อสร้างไนไตรด์แข็งเพิ่มความแข็งของพื้นผิวและความทนทานต่อการสึกหรอ
2. อุณหภูมิและเวลา
| พารามิเตอร์ | การเติมคาร์บอน | ไนไตรดิ้ง |
| อุณหภูมิ | 850°C – 950°C | 500°C – 600°C |
| เวลา | หลายชั่วโมงถึงหลายสิบชั่วโมง | หลายสิบถึงหลายร้อยชั่วโมง |
หมายเหตุ: การไนไตรดิ้งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า แต่สำหรับการปรับเปลี่ยนพื้นผิวที่เทียบเท่ากัน มักจะใช้เวลานานกว่า
3. คุณสมบัติของชั้นที่แข็งตัว
ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ
การเติมคาร์บอน:บรรลุความแข็งของพื้นผิวของ58–64 HRCให้มีความทนทานต่อการสึกหรอดี
ไนไตรดิ้ง:ผลลัพธ์ในความแข็งของพื้นผิวของ1000–1200 แรงสูงโดยทั่วไปจะสูงกว่าพื้นผิวคาร์บูไรซ์ด้วยทนทานต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม.
ความแข็งแรงจากความเหนื่อยล้า
การเติมคาร์บอน:ปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดความแข็งแรงในการดัดงอและการบิดตัว.
ไนไตรดิ้ง:ยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงของความเหนื่อยล้าอีกด้วย แม้ว่าโดยทั่วไปในระดับที่น้อยกว่ามากกว่าการเติมคาร์บอน
ความต้านทานการกัดกร่อน
การเติมคาร์บอน:ความต้านทานการกัดกร่อนจำกัด
ไนไตรดิ้ง:แบบฟอร์มชั้นไนไตรด์หนาแน่น, การให้บริการทนทานต่อการกัดกร่อนที่เหนือกว่า.
4. วัสดุที่เหมาะสม
การเติมคาร์บอน:
เหมาะที่สุดสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำการใช้งานทั่วไปได้แก่เฟือง เพลา และส่วนประกอบต้องรับภาระและแรงเสียดทานสูง
ไนไตรดิ้ง:
เหมาะสำหรับเหล็กที่มีธาตุโลหะผสมเช่น อะลูมิเนียม โครเมียม และโมลิบดีนัม มักใช้สำหรับเครื่องมือความแม่นยำ แม่พิมพ์ แม่พิมพ์, และส่วนประกอบที่มีการสึกหรอสูง.
5. ลักษณะของกระบวนการ
| ด้าน | การเติมคาร์บอน | ไนไตรดิ้ง |
| ข้อดี | สร้างชั้นแข็งที่ลึก | คุ้มค่าคุ้มราคา ประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวาง ความบิดเบือนต่ำ** เนื่องจากอุณหภูมิที่ต่ำกว่า ไม่ต้องดับไฟ มีความแข็งและทนต่อการกัดกร่อนสูง |
| ข้อเสีย | อุณหภูมิกระบวนการที่สูงอาจทำให้เกิดการบิดเบือน ต้องมีการทำให้เย็นหลังจากการคาร์บูไรซิ่ง | ความซับซ้อนของกระบวนการเพิ่มขึ้น ความลึกของเคสที่ตื้นกว่า เวลาในรอบการทำงานที่ยาวนานขึ้น ต้นทุนที่สูงขึ้น |
สรุป
| คุณสมบัติ | การเติมคาร์บอน | ไนไตรดิ้ง |
| ความลึกของชั้นที่แข็งตัว | ลึก | ตื้น |
| ความแข็งผิว | ปานกลางถึงสูง (58–64 HRC) | สูงมาก (1000–1200 HV) |
| ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า | สูง | ปานกลางถึงสูง |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | ต่ำ | สูง |
| ความเสี่ยงจากการบิดเบือน | สูงขึ้น (เนื่องจากอุณหภูมิสูง) | ต่ำ |
| หลังการรักษา | จำเป็นต้องมีการดับ | ไม่ต้องดับ |
| ค่าใช้จ่าย | ต่ำกว่า | สูงกว่า |
ทั้งการคาร์บูไรซิ่งและการไนไตรดิ้งมีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์และได้รับการคัดเลือกตามข้อกำหนดในการสมัคร, รวมทั้งความสามารถในการรับน้ำหนัก ความเสถียรของขนาด ความทนทานต่อการสึกหรอ, และสภาพแวดล้อม.
เพลาเกียร์ไนไตรด์
เวลาโพสต์ : 19 พ.ค. 2568