Carburatiemethoden

Carburatiemethoden zijn warmtebehandelingstechnieken die koolstof aan de buitenlaag van staal of andere ijzerlegeringen toevoegen door diffusie bij verhoogde temperatuur, met als doel een harde, slijtvast oppervlaktelaag te creëren terwijl de kern ductiel blijft. De toegepaste koolstofinhoud in de oppervlakte (case) ligt meestal rond 0,8–1,2 procent, afhankelijk van het proces en het gewenste resultaat.

Gascarbureren is een veelgebruikte methode waarbij het materiaal wordt behandeld in een gasfase die koolstofpotentiaal levert uit koolwaterstoffen zoals waterstofrijke gassen of methaan. Typische temperaturen zijn 900–950°C. De casing-dikte varieert vaak van circa 0,5 tot 2,5 mm. Na carbureren volgt meestal een snelle koeling (quench) en vaak tempering om spanningen te verminderen en ductiliteit te behouden.

Packcarbureren, ook wel pack carburizing genoemd, gebeurt in gesloten dozen met koolstofrijke materialen (bijv. karbonaat, kolenpoeder). De temperatuur is vergelijkbaar met gascarbureren. Deze methode biedt goede controle bij grotere stukken maar vereist zorgvuldige afhandeling en uniformiteit hangt af van de doosconfiguratie en diffusie.

Dompel- of vloeistofcarbureren gebruikt gesmolten zout- of cyanidehoudende baden bij circa 800–900°C. Het proces biedt snelle diffusie en uniforme dieptes, maar brengt veiligheids- en milieuoverwegingen met zich mee; cyanidevrije baden zijn tegenwoordig gangbaar.

Plasma- en vacuumcarbureren zijn moderne varianten: plasma-carbureren gebruikt lage druk om koolstof via een plasma in de oppervlakte te brengen; vacuumcarbureren vermindert oxidatie en maakt hoge precisie en complexere vormen mogelijk.

Toepassingen omvatten assen, tandwielen, camplaten en lagervoorraden. De resultaten zijn harde oppervlakken met een diepe of middelharde case, afhankelijk van de vereisten van de component.