karbonitrering

Karbonitrering er en ytbehandlingsprosess der karbon og nitrogen diffunderer inn i stålens overflate for å øke hardhet, slitestyrke og tretthetsmotstand samtidig som duktiliteten bevares. Metoden kombinerer karboninnføring med nitrogeninnføring, og oppnås vanligvis i atmosfærer som gir både karbon og nitrogen, for eksempel ammoniakkbaserte gassmiljøer eller saltbad som tilfører begge elementer.

Vanlige metoder inkluderer gasnitrering med karbonpotensial (carbonitriding i gass) og saltbadkarbonitrering, samt plasmabaserte varianter. Behandlingen foregår ved moderat til høy temperatur: gasbaserte karbonitreringsprosesser ligger ofte i området 500–580°C, mens andre former kan operere ved litt høyere temperaturer. Behandlingstiden styrer dybden av diffusjonslaget; typiske dybder varierer fra noen titusendels millimeter til omtrent 1 mm avhengig av legering og tid.

Resultatet er en hard overflate bestående av et sprøtt hvitt lag av nitider og karbider, etterfulgt av en duktil diffusionszone. Dette gir forbedret slitasje- og tretthetsmotstand, økt belastningsevne og god dimensjonsstabilitet ved varme påvirkninger. Karbonitrering passer spesielt godt for komponenter som girer, aksler, kamaksler og verktøy som krever kombinasjon av hardhet og seighet.

Materialer som ofte behandles inkluderer lavt til mellomlegerte ståltyper som trenger en kombinasjon av overflatestyrke og duktilitet. Fordeler inkluderer lavere temperaturer og mindre deformasjon enn ved tradisjonell karbonisering, samt bedre overflateslitasje. Ulemper inkluderer behov for kontrollert prosess og håndtering av spesialkjemikalier, samt risiko for et tykt hvitt lag hvis behandlingen ikke kontrolleres.