Karbidisering

Karbidisering, eller carburisering, er en varmebehandlingsprosess der karbon diffunderes inn i overflaten av jern- eller stålbaserte legeringer for å øke overflatens hardhet og slitestyrke. Resultatet er en hard «case» på overflaten med en mykere kjerne, som ofte blir herdet etterpå gjennom avkoking og temperering for å oppnå ønsket balanse mellom hardhet og seighet.

Metodene for karbidisering inkluderer gasskarbidisering, vanligvis i en karbonrik atmosfære (for eksempel CO, CO2 og/eller endotherm gass) ved temperaturer rundt 900–950 °C; pack- eller faststoff-karbidisering, der prøven legges i en karbonholdig pakning eller støvblanding; væskekarbidisering ved bruk av smeltede saltbad; og plasmakarbidisering, som bruker ionebølger for å tilføre karbon. Valg av metode avhenger av armaturets geometri, ønsket karbonpotensial og tilføyde alloy-komponenter.

I praksis styres karbidiseringen av karbonpotensialet og varigheten, noe som bestemmer case-dybden (typisk fra noen få hundre mikrometer til over millimeter). Diffusjonen følger grunnleggende diffusjonslover, og etter karbidisering blir delen ofte avkjølt raskt for å danne martensitt i overflaten, etterfulgt av temperering for å oppnå riktig balanse mellom hardhet og seighet. Moderne praksis kan også inkludere etterbearbeiding som induksjonsherding eller post-karbidisering tempered behandling for å finjustere mekaniske egenskaper.

Anvendelser omfatter komponenter som er utsatt for betydelig slitasje, som girhjul, lager, kamaksler og aksler. Fordeler inkluderer økt overflatestyrke og levetid, mens ulemper inkluderer risiko for disformasjon, lengre behandlingstid og kostnader. Karbidisering er også et alternativ til nitrering og induksjonsherding i passende applikasjoner.