Разница между науглероживанием и азотированием

Основное отличие - науглероживание и азотирование

Термическая обработка - это использование тепла для изменения свойств материала, особенно в металлургии. Термическая обработка осуществляется путем нагрева и охлаждения веществ. Он используется для изменения одного или нескольких химических и физических свойств с целью получения желаемых свойств, таких как повышенная прочность, повышенная твердость, сопротивление удару, размягчение и повышение пластичности. Существует четыре основных метода термообработки: отжиг, отпуск, закалка и нормализация. Закалка - это процесс увеличения твердости металла. Существует два основных типа процессов упрочнения: цементирование и поверхностное упрочнение. Поверхностное упрочнение может осуществляться двумя способами, известными как дифференциальное поверхностное упрочнение и дифференциальное упрочнение металлической структуры. Науглероживание и азотирование - это два метода, используемые в процессе дифференцированного упрочнения структуры металла. Основное различие между науглероживанием и азотированием заключается в том, что при науглероживании углерод диффундирует к поверхности стали, тогда как в процессе азотирования азот диффундирует к поверхности стали.

Ключевые области покрыты

1. Что такое науглероживание - Определение, разные типы 2. Что такое азотирование - Определение, улучшение свойств 3. В чем разница между науглероживанием и азотированием - Сравнение основных различий

Ключевые термины: отжиг, науглероживание, упрочнение, науглероживание газом, закалка, науглероживание жидкостью, металлургия, азотирование, науглероживание в пакете, поверхностное упрочнение, отпуск, науглероживание в вакууме.

Что такое науглероживание

При науглероживании металлический сплав на несколько часов выдерживают при высокой температуре в углеродистой среде. Температура должна быть выше верхней температуры превращения металла (критической температуры). Затем углерод поглощается сталью из углеродистой среды и медленно диффундирует в поверхностные слои.

Углеродистая среда может быть древесным углем или оксидом углерода. Целью науглероживания является повышение твердости и износостойкости поверхности стали. Этот метод в основном используется для мягкоуглеродистых сталей. Более продолжительное время науглероживания увеличивает глубину углеродного покрытия. Однако при использовании этого метода поверхность становится тверже, а сердцевина остается мягкой.

Существует четыре основных формы науглероживания.

Пакет науглероживания

Здесь компоненты упакованы в среде с высоким содержанием углерода. Компоненты нагреваются с образованием окиси углерода (восстановителя). Восстановление оксидом углерода происходит на поверхности стали с выделением углерода, который диффундирует в поверхность из-за высоких температур. Затем этот углерод затвердевает.

Науглероживание газа

Здесь окись углерода подается в отапливаемую печь. Остальной процесс аналогичен науглероживанию газа.

Вакуумная цементация

Этот процесс включает науглероживание стали в бескислородной среде с низким давлением. Поскольку система не содержит кислорода, температуру можно значительно повысить без какого-либо окисления поверхности. Более высокие температуры увеличивают скорость диффузии углерода и, таким образом, повышают твердость.

Жидкая науглероживание

Здесь сталь погружена в среду сжиженного углерода. В этом методе диффузия углерода более эффективна.

Что такое азотирование

Азотирование - это процесс термообработки, при котором азот проникает в поверхность металла для создания твердой поверхности. В процессе азотирования используются азот и тепло. Обычно это используется для топливных насосов высокого давления. В этом методе азот диффундирует к поверхности стали вместо углерода. Азотирование можно проводить при более низких температурах, чем науглероживание.

Рисунок 1: Компьютеризированная печь для термического азотирования

Диффузия газообразного азота обычно происходит при низких температурах, а упрочнение происходит без закалки. Затвердевает только поверхность, сердцевина остается прежней. Когда сталь подвергается азотированию, она имеет отличную износостойкость. Также повышается коррозионная стойкость. Кроме того, повышается усталостная долговечность стали. Усталостное свойство - это способность стали выдерживать нагрузку без разрушения.

Разница между науглероживанием и азотированием

Определение

Науглероживание: Науглероживание - это процесс термообработки, при котором углерод проникает в поверхность металла для создания твердой поверхности.

Азотирование: Азотирование - это процесс термообработки, при котором азот проникает в поверхность металла для создания твердой поверхности.

Компоненты

Науглероживание: Науглероживание использует углеродсодержащую среду.

Азотирование: При азотировании используется азот вместо углерода.

Температура

Науглероживание: Науглероживание происходит при очень высоких температурах.

Азотирование: Азотирование можно проводить при низких температурах.

Диффузия

Науглероживание: При науглероживании углерод рассеивается по поверхности металлического сплава.

Азотирование: При азотировании азот диффундирует на поверхность металлического сплава.

Заключение

Науглероживание и азотирование - это два типа процессов поверхностного упрочнения, которые используются для упрочнения поверхности стали, в то время как сердцевина остается мягкой. Основное различие между науглероживанием и азотированием заключается в том, что при науглероживании углерод диффундирует к поверхности стали, тогда как в процессе азотирования азот диффундирует к поверхности стали.

Ссылка:

1. «Процесс и методы науглероживания - четыре метода науглероживания». Brighthub Engineering, 25 мая 2011 г., доступно здесь 2. «Что такое азотирование? - Определение из Коррозиипедии ». Коррозионпедия, доступна здесь 3. «Азотирование». Википедия, Фонд Викимедиа, 12 января 2018 г., доступно здесь.