Plasmakarbonhärdning

Plasmakarbonhärdning, eller plasma carburizing, är en termisk ythärdningsprocess som används för att förbättra slitstyrka och livslängd hos järnhaltiga legeringar. I lågt tryck joniseras ett kolrikt gasflöde till plasma, vilket ökar diffusionen av kol in i stålet. Den resulterande diffusionen bildar en hård diffusionszon under en mjukare yta, vilket ger bättre slitageegenskaper utan större deformation.

Behandlingen sker i en vakuum- eller lågt tryckkammare med gasblandningar som innehåller kolkällor (kolväten) och ofta väte. Temperaturen är lägre än vid konventionell karburation, vilket minskar distortion och energianvändning. Behandlingstiden styrs av önskat case-djup och geometri. Efterbehandling kan följa med temperering för att få rätt hårdhet och spänningsnivåer.

Resultatet är en hård ytskikt med hårdhet vanligtvis i området 55–65 HRC och case-djup runt 0,1–0,6 mm, beroende på material och parametrar. Behandlingen ger jämn härdning över geometrier som kan vara svåra att nå med traditionell karburation och kan förbättra trötthets- och slitegenskaper.

Fördelar inkluderar lägre temperaturer, kortare cykler, mindre distortion och bättre ytkontroll samt möjligheten att behandla komplexa former. Begränsningar är behov av specialutrustning och processkontroll samt att vissa legeringar kräver optimerade gasblandningar för att undvika oönskade biprodukter. Tekniken används ofta för verktygsdelar, växellager och andra komponenter där hög slitageförmåga krävs.