קרבורס לעומת חנקן

קרבנות וחנקן הם שניהם תהליכי התקשות פני השטח חשובים במטלורגיה, עם ההבדלים הבאים:
עקרונות תהליכים

• •קרבורס: זה כרוך בחימום פלדה דלת פחמן או פלדת סגסוגת דלת פחמן במדיום עשיר בפחמן בטמפרטורה מסוימת. מקור הפחמן מתפרק לייצור אטומי פחמן פעילים, הנספגים על פני משטח הפלדה ומפוזרים פנימה, ומגדילים את תכולת הפחמן של משטח הפלדה.
• •חנקן: זהו התהליך של מתן אפשרות לאטומי חנקן פעילים לחדור למשטח הפלדה בטמפרטורה מסוימת, ויוצרים שכבת ניטריד. אטומי חנקן מגיבים עם יסודות סגסוגת בפלדה ליצירת ניטרידים עם קשיות גבוהה ועמידות בלאי טוב.
טמפרטורת העבד וזמן

• •קרבורס: הטמפרטורה היא בדרך כלל בין 850 מעלות צלזיוס ל 950 מעלות צלזיוס. התהליך נמשך זמן רב יחסית, בדרך כלל כמה עד עשרות שעות, תלוי בעומק הנדרש של השכבה הקרבורנית.
• •חנקן: הטמפרטורה נמוכה יחסית, בדרך כלל בין 500 מעלות צלזיוס ל 600 מעלות צלזיוס. הזמן הוא גם ארוך אך קצר יותר מזה של קרבורס, בדרך כלל עשרות למאות שעות.
מאפיינים של השכבה החודרת

• •קשיות ולבוש התנגדות

• •קרבורס: קשיות השטח של הפלדה יכולה להגיע ל 58-64 HRC לאחר קרבורציה, ומראה קשיות גבוהה ועמידות בלאי.
• •חנקן: קשיות השטח של הפלדה יכולה להגיע ל 1000-1200 HV לאחר החנקן, שהוא גבוה יותר מזה של קרבורציה, עם התנגדות ללבוש טוב יותר.
• •כוח עייפות

• •קרבורס: זה יכול לשפר את חוזק העייפות של הפלדה, במיוחד בעייפות כיפוף ועייפות פיתולית.
• •חנקן: זה יכול גם לשפר את חוזק העייפות של הפלדה, אך ההשפעה חלשה יחסית מזו של קרבורציה.
• •עמידות בפני קורוזיה

• •קרבורס: התנגדות הקורוזיה לאחר הקרבורת היא ענייה יחסית.
• •חנקן: שכבת ניטריד צפופה נוצרת על משטח הפלדה לאחר חנקן, המספקת עמידות טובה יותר לקורוזיה.
חומרים רלוונטיים

• •קרבורס: הוא מתאים לפלדה נמוכה בפחמן ופלדת סגסוגת פחמן נמוכה, ולעתים קרובות משמש לייצור הילוכים, פירים וחלקים אחרים הנושאים עומסים גדולים וחיכוך.
• •חנקן: זה מתאים לפלדות המכילות אלמנטים סגסוגת כמו אלומיניום, כרום ומוליבדן. לעתים קרובות הוא משמש לייצור חלקים בעלי דיוק גבוה וחלקים עמידים ללבוש גבוה, כמו תבניות וכלי מדידה.
מאפייני תהליכים

• •קרבורס

• •יתרונות: זה יכול להשיג שכבה פחמנית עמוקה יחסית, ולשפר את יכולת הנושא העומס של חלקים. התהליך פשוט יחסית והעלות נמוכה.
• חסרונות: טמפרטורת הקרבורת גבוהה, מה שיכול לגרום בקלות לעיוות חלק. נדרש טיפול בחום כמו מרווה לאחר הפחמן, מה שמגדיל את מורכבות התהליך.
• •חנקן

•: טמפרטורת החנקן נמוכה, וכתוצאה מכך פחות עיוות חלק. זה יכול להשיג קשיות גבוהה, עמידות בפני בלאי טוב ועמידות בפני קורוזיה. אין צורך להרוות לאחר חנקן, תוך פשט את התהליך.
• •חסרונות: השכבה החנקנית דקה, עם יכולת נושאת עומס נמוכה יחסית. זמן החנקן ארוך והעלות גבוהה.