Nitrokarbürizasyon olarak adlandırılan bu işlem aslında termokimyasal bir difüzyon işlemi olmaktadır. Bu işlem esnasında azot, karbon ve çok az sayıda oksijen atomu, çelik ya da diğer demir alaşımlarının yüzeyine yayılmaktadır. Bu, bir yüzey bileşiği tabakası oluşturmakta ve bir difüzyon tabakası meydana getirmektedir.
İki tür nitrokarbürleme işlemi bulunmaktadır. Her iki tip de düşük sıcaklıkta meydana gelir, bu da 490 ° C ile 580 ° C arasında bir dereceye denk gelmektedir. Normal şartlarda bu, 600 ° C’nin üzerindeki çeliğin temperleme sıcaklığının altında bir değere sahip olmaktadır. Bu işlemler ya çok az bir bozulmaya sebep olur ya da hiçbir bozulmaya sebep olmamaktadır.
Nitrokarbürizasyon işlemi, düşük alaşımlı çelikler de yumuşak çelikler de ve dökme demirler de daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak işlemin sıcaklık derecelerinde termal olarak stabil olan herhangi bir çeliğe eşit olarak uygulanabilmektedir.
Östenitik ve Ferritik Nitrokarbürizasyon
Nitrokarbürizasyonun iki tipi bulunmaktadır ve bu tiplerden ilki östenitiktir. Östenitik nitrokarbürizasyon, sıcaklık aralığının üst ucunda gerçekleşmektedir ve bazı avantajları bulunmaktadır. Bu avantajlar; yüzey sertliğini arttırması, yüksek aşınma direncinin olması, mükemmel yorulma dayanımına sahip olması, geliştirilmiş korozyon direnci gibi sıralanabilmektedir.
İkinci tip ise ferritik nitrokarburlaştırma işlemi olmaktadır. Bu işlem daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleştirilmekte ve krom kaplama yerine sıklıkla kullanılmaktadır. Vaka derinliği genellikle östenitik nitrokarbürizasyondan daha az olmaktadır.
Ferritik nitrokarbürleştirici, yüksek sıcaklık işlemlerinde görülen boyut değişikliği ve bozulma problemlerinin büyük bir kısmını çözmektedir.
Her iki nitrokarbürizasyon tipi de bir tuz banyosunda çelik ve diğer demir alaşımlı metallerle birlikte kullanılmaktadır. Adına rağmen, işlem gerçekten karbon katkılı nitratlamanın değiştirilmiş bir şekli olmaktadır.
Nitratlama ve Nitrokarburlaştırma
Nitratlama, nitrojenin çelik tarafından taşındığı ve alındığı düşük sıcaklıktaki başka bir işlemin adı olmaktadır ve 510 ° C civarında meydana gelmektedir.
En yaygın şekilde nitratlama terimi, amonyak gazı içinde ısıtılan çelik anlamına gelmektedir. Nitrokarbürizasyon terimi ise tuz ya da eksozlarda işlem görmüş çelik anlamına gelmektedir. İşlem, akan bir amonyak atmosferinde 120 saate kadar 490 ° C ila 530 ° C arasındaki sıcaklıklarda kapalı bir imbik fırınında gerçekleştirilmektedir.
Nitrokarbürizasyonun aksine nitratlamada sadece azot transfer edilmektedir. Nitratlama işlemleri, yüzey sertliği ve belirgin bir mikro yapı vermektedir. Bununla birlikte, nitrasyon işlemi aynı vaka derinliğini elde etmek için nitrokarbürizasyondan onlarca kat daha uzun sürebilmektedir.