Karburiseerimine

Karburiseerimine on metallurgia soojus­töötlusprotsess, mille käigus terase pinnale diffundeerub süsinik. Selle tulemusena tekib pinnakiht, mille kõvadus ja kulumiskindlus on märgatavalt suuremad kui terase siseosa omadused. Karburiseerimist kasutatakse peamiselt osade puhul, mis teevad tugeva kulumile ja suurele koormusele, näiteks hammasrataste, käigukastide või väntvõllide pindade puhul, et parandada nende töökindlust ja kasutusiga.

Karburiseerimine toimib süsiniku difusioonina pinnale, mis lõpp-töötluse käigus moodustab pinnakihti, mis võib sisaldada martensiiti. Meetodeid on mitu: gaaskarburiseerimine, pakk-karburiseerimine, vedelkarburiseerimine ja plasmakarburiseerimine. Igal meetodil on erinev süsinikupotentsiaal ja mõju pinnase koostisele ning diffuusioonikiirusele.

Protsessi temperatuur on tavaliselt 900–970 °C ja tsükli kestus sõltub soovitud karburi sügavusest ning materjalist; see võib olla mõnest tunnist kuni päevani. Pärast karburiseerimist järgneb karastamine ehk kiire jahutamine, et saavutada kõva pinnakate, ning sageli temperimine pingete leevendamiseks. Pinnakiht on tüüpiliselt 0,5–3 mm paks; suuremate koormuste puhul võib see olla sügavam.

Materjalid: tavaliselt kasutatakse madala süsinikusisaldusega teraseid (umbes 0,1–0,3% C) või teisi legeerteraseid, mille südamik jääb pehmem ja pinnakiht tugev. Karburiseerimine suurendab kulumiskindlust ja väsimustugevust, kuid nõuab täpset kontrolli kihtide paksuse ja deformatsioonide vältimiseks.

Karburiseerimine on olnud oluline tööstuslik meetod alates 20. sajandi esimesest poolest ning tänapäeval kasutatakse seda veel teatud suurtes ja väikestes tootmises, kus osade pinnad peavad taluma suurkoormust. Kvaliteedi tagamiseks kontrollitakse karburi sügavust ja pinnakihi koostist.