Carbureren

Carbureren is een warmtebehandeling waarbij koolstof in de oppervlakte van staal diffundeert bij hoge temperatuur, met als doel een harde, slijtvaste buitenlaag te vormen terwijl de kern taai blijft. Het proces verhoogt de gewenste hardheid aan het oppervlak zonder dat de gehele maat van het werkstuk drastisch verandert.

Tijdens het carbureren wordt het staal meestal verwarmd tot circa 860 tot 980 graden Celsius in een koolstofrijke omgeving. De koolstofconcentratie in de buitenste laag stijgt na verloop van tijd, waardoor een carburisatiehuid ontstaat met een verhoogd koolstofgehalte. Na carbureren kan het staal worden gesmeed of gespoel en vervolgens snel worden gehard (quenchen) om martensiet in de oppervlakte te vormen. Vaak volgt temperen om de taaiheid en spanningen te optimaliseren. Er bestaan verschillende varianten, zoals gascarbureren, vacuümcarbureren en pack- of solid-carbureren; ook lage-drukcarburering en gespecialiseerde procedés worden toegepast.

Eigenschappen en toepassingen: het proces levert een harde buitenlaag met een graduele koolstofdiffusie naar binnen, wat resulteert in betere slijtvastheid en fatiqueweerstand aan de buitenkant terwijl de kern zachter blijft. Dit is gunstig voor onderdelen als tandwielen, asdelen, lagers en camfollowers. Nadelen zijn onder meer de complexiteit, mogelijk kunstmatige vervorming en de behoefte aan nabehandeling zoals temperen en juiste controle van koolstofpotentieel en stamping.

Carbureren onderscheidt zich van doorharden doordat het vooral de oppervlakte behandelt en een uitsparing van poortkalibratie vereist voor gewenste case-diepte en eigenschappen.