Ana Fark - Karbürleme ve Nitrürleme

Isıl işlem, özellikle metalurjide bir malzemenin özelliklerini değiştirmek için ısının kullanılmasıdır. Isıl işlem, maddelerin ısıtılması ve soğutulması yoluyla yapılır. Artan mukavemet, artan sertlik, darbeye karşı direnç, yumuşama ve sünekliği artırma gibi istenen özellikleri elde etmek için bir veya daha fazla kimyasal ve fiziksel özelliği değiştirmek için kullanılır. Tavlama, tavlama, sertleştirme ve normalleştirme olmak üzere dört ana ısıl işlem yöntemi vardır. Sertleştirme, bir metalin sertliğini artırma işlemidir. Yüzey sertleştirme ve yüzey sertleştirme olmak üzere iki ana sertleştirme işlemi türü vardır. Yüzey sertleştirme, diferansiyel yüzey sertleştirme ve diferansiyel metal yapı sertleştirme olarak bilinen iki işlemde yapılabilir. Karbürleme ve Nitrürleme, diferansiyel metal yapı sertleştirme işleminde kullanılan iki tekniktir. Karbürleme ve Nitrürleme arasındaki temel fark şudur: karbürlemede karbon çelik yüzeyine yayılırken, Nitrürleme işleminde azot çelik yüzeye yayılır.

Kapsanan Kilit Alanlar

1. Karbürizasyon Nedir? - Tanım, Farklı Türler 2. Nitrürleme Nedir? - Tanım, Özelliklerin İyileştirilmesi 3. Karbürizasyon ve Nitrürleme Arasındaki Fark Nedir? – Temel Farklılıkların Karşılaştırılması

Anahtar Terimler: Tavlama, Sementleme, Kılıf Sertleştirme, Gaz Sementleme, Sertleştirme, Sıvı Sementleme, Metalurji, Nitrürleme, Paket Sementleme, Yüzey Sertleştirme, Temperleme, Vakum Sementleme

Karbürizasyon Nedir?

Karbürlemede, metal alaşım karbonlu bir ortamda birkaç saat yüksek sıcaklıkta tutulur. Sıcaklık, metalin üst dönüşüm sıcaklığından (kritik sıcaklık) daha yüksek olmalıdır. Daha sonra karbon, karbonlu ortamdan çeliğe emilir ve yavaşça yüzey katmanlarına yayılır.

Karbonlu ortam, kömür veya karbon monoksit olabilir. Sementlemenin amacı çeliğin yüzeyini sert ve aşınmaya dayanıklı hale getirmektir. Bu teknik esas olarak hafif karbonlu çelikler için kullanılır. Daha uzun karbonlama süreleri, karbon kaplamanın derinliğini arttırır. Ancak bu yöntemde çekirdek yumuşak kalırken yüzey sertleşir.

Aşağıdaki gibi dört ana karbonlama şekli vardır.

Paket Karbürleme

Burada bileşenler, yüksek karbon içeriğine sahip bir ortamda paketlenir. Bileşenler, karbon monoksit (bir indirgeyici madde) üretimi ile ısıtılır. Karbon monoksit tarafından indirgeme, yüksek sıcaklıklar nedeniyle yüzeye yayılan karbonun serbest bırakılmasıyla çelik yüzeyinde meydana gelir. Sonra bu karbon sertleşir.

Gaz Karbürleme

Burada ısıtılan fırına karbon monoksit verilir. İşlemin geri kalanı, gaz karbonlama işlemine benzer.

Vakum Karbürleme

Bu işlem, çeliğin oksijensiz, düşük basınçta karbürlenmesini içerir. Sistem oksijensiz olduğundan, herhangi bir yüzey oksidasyonu olmaksızın sıcaklık önemli ölçüde arttırılabilir. Daha yüksek sıcaklıklar karbon difüzyon hızlarını arttırır ve böylece sertleşme artar.

sıvı karbürleme

Burada çelik, sıvılaştırılmış bir karbon ortamına daldırılır. Bu yöntemde karbon difüzyonu daha verimlidir.

Nitrürleme Nedir?

Nitrürleme, sertleştirilmiş bir yüzey oluşturmak için nitrojeni metalin yüzeyine yayan bir ısıl işlemdir. Nitrürleme işlemi azot ve ısı kullanır. Bu genellikle yakıt enjeksiyon pompaları için kullanılır. Bu yöntemde çelik yüzeyine karbon yerine azot difüze edilir. Nitrürleme, karbonlamadan daha düşük sıcaklıklarda yapılabilir.

Şekil 1: Bilgisayarlı Isı Nitrürleme Arıtma Fırını

Azot gazının difüzyonu normalde düşük sıcaklıklarda meydana gelir ve sertleşme su verme olmaksızın gerçekleşir. Sadece yüzey sertleşir, çekirdek aynı kalır. Bir çelik Nitrürleme işleminden geçtiğinde mükemmel aşınma direncine sahiptir. Korozyon direnci de geliştirilmiştir. Ayrıca çeliğin yorulma ömrü iyileştirilir. Yorulma özelliği, çeliğin kırılma olmaksızın bir gerilime dayanma kapasitesidir.

Sementleme ve Nitrürleme Arasındaki Fark

Tanım

karbonlama: Karbürizasyon, sertleştirilmiş bir yüzey oluşturmak için karbonu bir metalin yüzeyine yayan bir ısıl işlemdir.

Nitrürleme: Nitrürleme, sertleştirilmiş bir yüzey oluşturmak için nitrojeni metalin yüzeyine yayan bir ısıl işlemdir.

Bileşenler

karbonlama: Karbürleme, karbonlu bir ortam kullanır.

Nitrürleme: Nitrürleme, karbon yerine nitrojen kullanır.

Sıcaklık

karbonlama: Karbürleme çok yüksek sıcaklıklarda yapılır.

Nitrürleme: Nitrürleme düşük sıcaklıklarda yapılabilir.

difüzyon

karbonlama: Karbürlemede, karbon metal alaşımının yüzeyine yayılır.

Nitrürleme: Nitrürlemede, nitrojen metal alaşımın yüzeyine yayılır.

Çözüm

Karbürleme ve Nitrürleme, çekirdek yumuşak kalırken bir çelik yüzeyi sertleştirmek için kullanılan iki tür yüzey sertleştirme işlemidir. Sementleme ve Nitrürleme arasındaki temel fark, karbonlamada karbonun çelik yüzeyine yayılması, Nitrürleme işleminde ise azotun çelik yüzeyine yayılmasıdır.

Referans:

1. “Karbürleme İşlemi ve Teknikleri – Dört Karbürizasyon Yöntemi.” Brighthub Engineering, 25 Mayıs 2011, Buradan ulaşabilirsiniz.2. “Nitrürleme nedir? – Corrosionpedia'dan Tanım. Corrosionpedia, Buradan ulaşabilirsiniz.3. "Nitrürleme." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 Ocak 2018, Buradan ulaşabilirsiniz.

Görünüm inceliği:

1. “Bilgisayarlı Isıl İşlem Fırını” S zillayali tarafından - Commons Wikimedia aracılığıyla kendi çalışması (CC BY 3.0)