Overflatelegering

Overflatelegering er en metallurgisk behandling der et lag i et annet kjemisk sammensetning legges til eller dannes i overflaten av et grunnmateriale, ofte ved diffusjon av legeringselementer inn i den ytterste delen av metallet eller gjennom dannelse av et smidd eller legeringsbånd i kontakt med underlaget. Resultatet er en homogen eller gradvis endret overflate med egenskaper som er forskjellig fra kjernen.

Metoder for overflatelegering omfatter diffusjonsbaserte prosesser og metalliske belagte prosesser. Diffusjonsbehandlinger som carburisering, nitriering, boriding og kromisering tilfører karbon, nitrogen, bor eller krom til overflaten ved høye temperaturer i kontrollert atmosfære eller i væsker, og danner en legeringsforsterket zone som ofte er flere titalls til hundrevis av mikrometer tykk. Laseroverflatelegering og annen termisk metallurgi bruker varme for å smelte og blande additivene med overflaten, noe som gir en metallurgisk binding mellom lag og substrate. Det finnes også andre teknikker som plasma- og elektrolytiske metoder for å skape komponenter med riktig komposisjon.

De viktigste motivene for overflatelegering er å forbedre hardhet, slitestyrke, korrosjonsbestandighet og høytemperaturstabilitet uten å forsterke hele materialet; bevarte mekaniske egenskaper på kjernen samtidig som overflaten får ønsket motstand mot slitasje og oksidasjon. Bruksområder inkluderer verktøy, gir, aksler, speil og komponenter i energisektor og luftfart. Overflatelegering skiller seg fra tradisjonelle belegg ved at det ofte danner en metallurgisk forbindelse og en dypere, mer integrert overflate.