NawęglanieI azotowanieto dwie powszechnie stosowane techniki hartowania powierzchni w metalurgii. Obie poprawiają właściwości powierzchniowe stali, ale różnią się znacząco pod względem zasad procesu, warunków zastosowania i uzyskanych właściwości materiału.
1. Zasady procesu
●Nawęglanie:
Proces ten obejmuje podgrzewaniestal niskowęglowa lub stal stopowawatmosfera bogata w węgielw wysokich temperaturach. Źródło węgla rozkłada się, uwalniającaktywne atomy węglaktóre dyfundują do powierzchni stali, zwiększając jejzawartość węglai umożliwienie późniejszego utwardzenia.
●Azotowanie:
Azotowanie wprowadzaaktywne atomy azotuwnikają w powierzchnię stali w podwyższonych temperaturach. Atomy te reagują z pierwiastkami stopowymi (np. Al, Cr, Mo) w stali, tworząctwarde azotki, zwiększając twardość powierzchni i odporność na zużycie.
2. Temperatura i czas
| Parametr | Nawęglanie | Azotowanie |
| Temperatura | 850°C – 950°C | 500°C – 600°C |
| Czas | Kilka do kilkudziesięciu godzin | Dziesiątki do setek godzin |
Uwaga: Azotowanie zachodzi w niższych temperaturach, ale często trwa dłużej, aby uzyskać równoważną modyfikację powierzchni.
3. Właściwości utwardzonej warstwy
Twardość i odporność na zużycie
●Nawęglanie:Osiąga twardość powierzchniową58–64 HRC, zapewniając dobrą odporność na zużycie.
●Azotowanie:Wyniki dotyczące twardości powierzchni1000–1200 HV, na ogół wyższe niż powierzchnie nawęglane, zdoskonała odporność na zużycie.
Wytrzymałość zmęczeniowa
●Nawęglanie:Znacznie poprawiawytrzymałość zmęczeniowa na zginanie i skręcanie.
●Azotowanie:Zwiększa również wytrzymałość zmęczeniową, choć ogólniew mniejszym stopniuniż nawęglanie.
Odporność na korozję
●Nawęglanie:Ograniczona odporność na korozję.
●Azotowanie:Tworzygęsta warstwa azotku, zapewniającwyższa odporność na korozję.
4. Odpowiednie materiały
●Nawęglanie:
Najlepiej nadaje się dostale niskowęglowe i stale niskostopoweTypowe zastosowania obejmująkoła zębate, wały i komponentypoddawane dużym obciążeniom i tarciu.
●Azotowanie:
Idealny do stali zawierającychelementy stopowetakie jak aluminium, chrom i molibden. Często używane donarzędzia precyzyjne, formy, matryce, Ielementy odporne na zużycie.
5. Charakterystyka procesu
| Aspekt | Nawęglanie | Azotowanie |
| Zalety | Tworzy głęboką, utwardzoną warstwę | Opłacalny Szeroko stosowane Niskie zniekształcenia** dzięki niższym temperaturom Nie wymaga hartowania Wysoka twardość i odporność na korozję |
| Wady | Wysokie temperatury procesu mogą powodowaćzniekształcenie Wymaga hartowania po nawęglaniu | Złożoność procesów wzrasta Mniejsza głębokość obudowy Dłuższe cykle czasowe Wyższy koszt |
Streszczenie
| Funkcja | Nawęglanie | Azotowanie |
| Głębokość warstwy utwardzonej | Głęboko | Płytki |
| Twardość powierzchni | Umiarkowany do wysokiego (58–64 HRC) | Bardzo wysokie (1000–1200 HV) |
| Odporność na zmęczenie | Wysoki | Umiarkowany do wysokiego |
| Odporność na korozję | Niski | Wysoki |
| Ryzyko zniekształcenia | Wyższy (z powodu wysokich temperatur) | Niski |
| Po leczeniu | Wymaga hartowania | Nie ma potrzeby gaszenia |
| Koszt | Niżej | Wyższy |
Zarówno nawęglanie, jak i azotowanie mają unikalne zalety i są wybierane na podstawiewymagania aplikacyjne, w tymnośność, stabilność wymiarowa, odporność na zużycie, Iwarunki środowiskowe.
Wał zębaty azotowany
Czas publikacji: 19-05-2025