karbidiseringen

Karbidisering är en värmebehandlingsprocess där kolatomer diffunderar in i ett metalliskt arbetsstycke, oftast järn eller stål, vid höga temperaturer. Den ökade kolhalten i ytskiktet gör ytan hårdare samtidigt som kärnan behåller seghet. Efter processen följer ofta avkylning och temperering för att uppnå önskad balans mellan hårdhet och duktilitet.

Processen kan genomföras som gaskarbidisering, vakuumkarbidisering eller saltbadskarbidisering. Typiska temperaturer ligger mellan cirka 900 och 1000°C för gas- och saltbadskarbidisering. Diffusionen styrs av tid och temperatur och bestämmer hur djupt kolen tränger in (case depth). Efter karbidiseringen kyls ytan vanligtvis till martensit och tempereras för att kontrollera sprödhet.

Effektmålet är ökad ytters hårdhet, nötningsmotstånd och ytfatigue-prestanda, medan kärnan förblir relativt mjuk och seg. Ytlagret består ofta av martensit eller karbidförstärkt struktur. Vid legerade stål bildas karbidpartiklar av bland annat krom, molybden och vanadium, vilket ytterligare bidrar till hårdhet och slitagemotstånd.

Användningsområden är delar som utsätts för hög yt-slitstyrka, som växlar, kuggväxlar, kamaxlar och vevar. En variant är carbonitriding, där även kväve diffunderar för att öka kärnans hårdhet och behålla duktilitet. Andra relaterade former inkluderar nitridering och blandade diffusionsbaserade ytskikt.

Historiskt utvecklades karbidisering främst under 1900-talet som svar på behovet av längre livslängd i mekaniska komponenter. Miljö- och säkerhetsaspekter, såsom hantering av gaser och salter samt energiförbrukning, påverkar val av teknik och utrustning.