Karbonitrayon prosesi temelde karbürizasyon prosesinin yeniden düzenlenmiş halidir. Karbürizasyon işleminin aşamalarına ek olarak atmosfere amonyak gazı verilerek gerçekleştirilmektedir.
Karbonitrasyon prosesi ortalama 820- 900°C sıcaklıklara ulaşan, kimyasal bileşimi değiştirebilen, çelik yapılarının ani olarak soğutma ve ardından yapılan temperleme işlemleriyle çekirdeğin sertliğini, gücünü, direncini aşınmaya karşı koruyan bir tür termokimyasal ısıl işlem yöntemi olmaktadır. Karbürizasyon prosesine göre daha sertlik derecesi yüksek, sertlik tabakası derin olan bir tabaka elde edilmektedir.
Karbonitrasyon prosesi genellikle gaz atmosfer kontrollü bulunan Bantlı (Kontinü) tipi ısıl işlem fırınlarında yapılmaktadır
Karbonitrasyon Prosesi Nasıl Gerçekleşir ve Proses Detayları Nelerdir?
Karbonitrasyon prosesleri üç temel üzerine kurulmaktadır. Bu nedenle sizler için bu temelleri kısaca derledik.
CO ve N2 bakımından zengin bir atmosfer yaratılarak ana metalin yüzeyinden karbon ve azot difüzyonunun yardımıyla yüzeyde çekirdeğe kıyasla daha sert ve aşınmaya karşı daha dirençli bir tabaka elde etmek hedeflenmektedir. Karbürizasyon işleminde atmosferde hazır olarak var olan %0,5-0.9 karbon bileşenine ek olarak atmosfere ek %0,2-0,4 oranında amonyak gazı verilmektedir. Bu sayede amonyak atmosferde 2NH3 N2 + 3H2 olacak şekilde ayrışarak gaz kompozisyonu olan ağırlıkla CO ile N2 meydana gelir.
Sıcaklığı sabit bir ortamda ani bir şekilde soğutma yapılması çekirdekte sert bir yapı olan martenzit & beynit yapısını oluşturmayı hedeflemektedir. Soğutma ortamı yaratılırken özel ısıl işlem yağı kullanılan malzemede meydana gelebilecek distorsiyonları en aza indirgemek önemli olmaktadır.
Temperleme işlemiyle birlikte ise ani bir soğutmanın ardından oluşan aşırı sert yapıya süneklilik ve mukavemet kazandırılmaktadır.
Karbür Tabakasının Derinliği Nasıl Tayin Edilir?
Sektörel olarak standartlarda ya da müşteri özel şartlarında ifade edilen yüzey sertlik toleransları ve sertlik derinliklerine göre uygun proses dataları set edilmektedir. Oluşturulan karbür tabakasının derinliği zaman, sıcaklık, kullanılan çelik türü ve alanda var olan zengin atmosferin miktarına bağlı olmaktadır. Karbonitrasyon işlemi sayesinde 0,50 mm derinliklere kadar sertleştirme işlemi gerçekleştirilebilmektedir.
Karbonitrasyon İşleminin Avantajları Nelerdir?
Karbürizasyon işlemine oranla daha yüksek ve daha derin yüzey sertlikleri elde edilebilmektedir. Karbonitrasyon aşınmaya karşı dayanıklılığı karbürizasyon işlemine kıyasla daha çok artırmaktadır. Karbonitrasyon yorgunluk ömrünü karbürizasyon işlemine göre daha da yükseltmektedir.
Karbonitrasyon yüksek sıcaklık uygulamaları için karbürizasyon işlemine kıyasla daha mantıklı olmaktadır. Karbonitrasyonun korozyon direnci karbürizasyon işlemine göre çok daha iyi olmaktadır. Düşük alaşımlı ya da düz karbonlu çeliklerde daha iyi yüzey sertliği elde edilebilmektedir.