فرآیند نیتروژن-کربن دهی (NITROCARBORISING)

فرآیند نیتروژن-کربن دهی (NITROCARBORISING)

عملیات نیتروژن کربن دهی یک فرایند شیمیایی حرارتی میباشد که مشتمل بر نفوذ همزمان نیتروژن و کربن در سطح آلیاژ و در منطقه حرارتی فاز فریت است زمان عملیات معمولا کمتر از 3 ساعت میباشدولی در عمل به 6_7 ساعت است به این علت این فرایند معروف به نیتراسیون کوتاه مدت است هدف اولیه از چنین عملیاتی بهبود مقاومت بر سایش است  که توسط تشکیل لایه ترکیبی اتفاق می افتد از طرفی بهبود مقاومت به خستگی نیز توسط ایجادلایه نفوذی اتفاق می افتد البته بهبود مقاومت به خوردگی نیز تا حدی امکان پذیر است عملیات نیترو کربوره برای فولادهای ساده کربنی فولادهای الیاژی فولادهای زنگ نزن چدنها و حتی قطعات متالورژی پودر نیز قابل استفاده میباشد  

اماده سازی سطح

جهت از بین بردن الودگی هایی نظیرپوسته های اکسیدی روغن گیریس و غیره میتوان همانند نیتراسیون از فاز بخار استفاده کرد باید توجه کرد که فولادهای زنگ نزن باز هم باید به طور ویژه اماده سازی سطح شوند

1_روش شیمیایی با محلول های اسیدی یا الکلی

2_روش مکانیکی با شات بلاست

نکته : سریع وارد کوره میشوند تا اکسید نشود

فرایند نیتروژن کربن دهی گازی:

از یک کوره الکتریکی استفاده میشود اتمسفر مورد استفاده شامل گاز امونیاک رقیق شده با یک گاز حامل نظیر هیدروژن با درصد خلوص بالا به همراه مقداری گاز N2 ترمیک که البته از گاز CO2 نیز میتوان استفاده کرد

هدف از فرآیند نیترو کربوره عبارت است از تولید یک لایه نازک از کاربو نیترید آهن و نیترید ها که همان لایه سفید رنگ یا لایه تکی می باشد و در زیر این لایه محلول جامد نیتروژن و نیترید است خصوصیات ناحیه نفوذی اساسا مستقل از نوع محیط نیتروکربوره می باشد همچنین در ضمن عملیات نیتروکربوره فقط نیتروژن از لایه کاربونیترید ترکیبی به داخل نفوذ می کند زیرا فریت معمولا غنی از کربن است و در یک حالت تعادل با کربن می باشد بنابراین ما نفوذ لایه نیتروژن به زیر لایه ترکیبی را داریم پس در لایه ترکیبی پس از حل شدن نیتروژن می توانیم نیترید های کرمی شکل داشته باشیم .

نکته مهم : در نمونه های سرد شده در روغن ناحیه نفوذی در زیر لایه ترکیبی معمولا از زمینه اصلی قابل تشخیص نیست ولی در نمونه های سرد شده در هوا رسوبات سوزنی شکل نیترید Fe4N  در ناحیه نفوذی تشکیل می شود که قابل نشخیص است .

همچنین در مقایسه با لایه سفید رنگ تشکیل شده در فرآیند نیتراسیون گازی توسط آمونیاک لایه سفید رنگ تشکیل شده در روش نیتروکربوره گازی تمایل بسیار کمتری به پوسته شدن دارد محققان بر این عقیده اند که تک فازی بودن لایه سفید رنگ در فرآیند نیتروکربوره عامل این اتفاق است زیرا فاز اپسیلم شکنندگی کمتری دارد .همچنین بیان شده این امر می تواند ناشی از نازک تر بودن لایه سفید رنگ در فرآیند نیتروژن کربن دهی باشد