Sự khác biệt chính - Carburizing và Nitriding

Xử lý nhiệt là việc sử dụng nhiệt để thay đổi các đặc tính của vật liệu, đặc biệt là trong luyện kim. Xử lý nhiệt được thực hiện thông qua đun nóng và làm lạnh các chất. Nó được sử dụng để thay đổi một hoặc nhiều tính chất hóa học và vật lý để có được các đặc tính mong muốn như tăng độ bền, tăng độ cứng, khả năng chống va đập, làm mềm và tăng độ dẻo. Có bốn loại phương pháp xử lý nhiệt chính là ủ, ủ, làm cứng và thường hóa. Làm cứng là quá trình làm tăng độ cứng của kim loại. Có hai loại quy trình làm cứng chính là làm cứng vỏ và cứng bề mặt. Làm cứng bề mặt có thể được thực hiện trong hai quá trình được gọi là làm cứng bề mặt vi sai và làm cứng cấu trúc kim loại vi phân. Carburizing và Nitriding là hai kỹ thuật được sử dụng trong quá trình làm cứng cấu trúc kim loại khác nhau. Sự khác biệt chính giữa thấm cacbon và thấm nitơ là trong quá trình thấm cacbon, cacbon được khuếch tán đến bề mặt thép trong khi trong quá trình thấm nitơ, nitơ được khuếch tán vào bề mặt thép.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. Carburizing là gì - Định nghĩa, các loại khác nhau 2. Nitriding là gì - Định nghĩa, cải thiện các thuộc tính 3. Sự khác biệt giữa cacbon hóa và thấm nitơ là gì - So sánh các điểm khác biệt chính

Thuật ngữ chính: Ủ, Carburizing, Làm cứng vỏ máy, Carburizing bằng khí, Làm cứng, Carburizing lỏng, Luyện kim, Thấm nitơ, Đóng gói Carburizing, Làm cứng bề mặt, Ủ, Carburizing chân không

Carburizing là gì

Trong quá trình thấm cacbon, hợp kim kim loại được đặt ở nhiệt độ cao trong vài giờ trong môi trường cacbon. Nhiệt độ phải cao hơn nhiệt độ biến đổi trên của kim loại (nhiệt độ tới hạn). Sau đó, cacbon được hấp thụ vào thép từ môi trường cacbon và từ từ khuếch tán vào các lớp bề mặt.

Môi trường carbon có thể là than củi hoặc carbon monoxide. Mục đích của thấm cacbon là làm cho bề mặt thép cứng và chống mài mòn. Kỹ thuật này chủ yếu được sử dụng cho thép cacbon nhẹ. Thời gian thấm cacbon dài hơn làm tăng độ sâu của lớp phủ cacbon. Tuy nhiên, trong phương pháp này, bề mặt trở nên cứng hơn trong khi lõi vẫn mềm.

Có bốn hình thức thấm cacbon chính như sau.

Đóng gói Carburizing

Tại đây, các thành phần được đóng gói trong môi trường có hàm lượng carbon cao. Các thành phần được nung nóng với việc sản xuất carbon monoxide (một chất khử). Quá trình khử bởi carbon monoxide xảy ra trên bề mặt thép với sự giải phóng carbon được khuếch tán vào bề mặt do nhiệt độ cao. Sau đó, carbon này bị cứng lại.

Carburizing khí

Tại đây, carbon monoxide được cung cấp cho lò nung nóng. Phần còn lại của quá trình tương tự như quá trình thấm cacbon bằng khí.

Carburizing chân không

Quá trình này liên quan đến việc thấm cacbon thép trong môi trường không có ôxy, áp suất thấp Vì hệ thống không có ôxy nên nhiệt độ có thể tăng lên đáng kể mà không bị ôxy hóa bề mặt. Nhiệt độ cao hơn làm tăng tốc độ khuếch tán carbon và do đó độ cứng tăng lên.

Carburizing lỏng

Tại đây, thép được ngâm chìm trong môi trường cacbon hóa lỏng. Sự khuếch tán carbon hiệu quả hơn trong phương pháp này.

Nitriding là gì

Thấm nitơ là một quá trình xử lý nhiệt để khuếch tán nitơ vào bề mặt kim loại để tạo ra một bề mặt cứng. Quá trình thấm nitơ sử dụng nitơ và nhiệt. Điều này thường được sử dụng cho các máy bơm phun nhiên liệu. Trong phương pháp này, nitơ được khuếch tán lên bề mặt thép thay vì cacbon. Thấm nitơ có thể được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn thấm cacbon.

Hình 1: Lò xử lý thấm nitơ nhiệt bằng máy tính

Sự khuếch tán của khí nitơ thường xảy ra ở nhiệt độ thấp, và sự đông cứng xảy ra mà không cần dập tắt. Chỉ có phần bề mặt được làm cứng lại, phần lõi vẫn được giữ nguyên. Khi thép đã trải qua quá trình thấm Nitơ, nó có khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Khả năng chống ăn mòn cũng được cải thiện. Ngoài ra, tuổi thọ mỏi của thép được cải thiện. Tính chất mỏi là khả năng của thép chịu được một ứng suất mà không bị gãy.

Sự khác biệt giữa thấm cacbon và thấm nitơ

Sự định nghĩa

Carburizing: Carburizing là một quá trình xử lý nhiệt để khuếch tán carbon vào bề mặt của kim loại để tạo ra một bề mặt cứng.

Thấm nitơ: Thấm nitơ là một quá trình xử lý nhiệt để khuếch tán nitơ vào bề mặt kim loại để tạo ra một bề mặt cứng.

Các thành phần

Carburizing: Carburizing sử dụng một môi trường carbon.

Thấm nitơ: Nitriding sử dụng nitơ thay vì carbon.

Nhiệt độ

Carburizing: Carburizing được thực hiện ở nhiệt độ rất cao.

Thấm nitơ: Quá trình thấm nitơ có thể được thực hiện ở nhiệt độ thấp.

Khuếch tán

Carburizing: Trong quá trình thấm cacbon, cacbon được khuếch tán lên bề mặt của hợp kim kim loại.

Thấm nitơ: Trong quá trình thấm nitơ, nitơ được khuếch tán lên bề mặt của hợp kim kim loại.

Phần kết luận

Carburizing và Nitriding là hai loại quy trình làm cứng bề mặt được sử dụng để làm cho bề mặt thép trở nên cứng hơn trong khi lõi vẫn mềm. Sự khác biệt chính giữa thấm cacbon và thấm nitơ là trong thấm cacbon, cacbon được khuếch tán đến bề mặt thép trong khi trong quá trình thấm nitơ, nitơ được khuếch tán vào bề mặt thép.

Thẩm quyền giải quyết:

1. “Quy trình và kỹ thuật khử cacbon - Bốn phương pháp khử cacbon”. Brighthub Engineering, ngày 25 tháng 5 năm 2011, Có sẵn tại đây. 2. “Nitriding là gì? - Định nghĩa từ Cor wearpedia. ” Ăn mòn, có sẵn tại đây.3. "Thấm nitơ." Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 12 tháng 1 năm 2018, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. “Thiết bị xử lý nhiệt bằng máy tính” của S zillayali - Tác phẩm riêng (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia