oppervlakteharding

Oppervlakteharding is een groep warmtebehandelingen waarbij alleen de buitenste laag van een metaal wordt gehard, terwijl de kern relatief zacht en taai blijft. Het doel is een harde, slijtagebestendige buitenlaag die samenwerkt met een ductiele kern, wat de levensduur van het onderdeel vergroot bij aandrijf- en slijtagebelaste toepassingen.

De belangrijkste methoden zijn carbureren, nitrieren en carbonitreren, evenals snelle methoden zoals inductieharding en vlamharden. Bij carbureren en carbonitreren wordt koolstof en/of koolstof met stikstof opgenomen in de buitenlaag door diffusie bij verhitting, waarna_afkoeling zorgt voor martensitische verharding. Carbureren gebeurt meestal bij hogere koolstofpotenties en resulteert in diepere harde oppervlakken; carbonitreren bij lagere koolstof en toegevoegde stikstof levert een hardere, harder-case maar vaak dieper diffuus laag met betere taaiheid. Inductieharding en vlamharden verwijderen het diffusieaspect en verwarmen uitsluitend het oppervlak tot een hogere temperatuur, gevolgd door snelle afkoeling; inductieharding biedt nauwkeurige case-dieptes en weinig vervorming, terwijl vlamharden flexibeler en goedkoper kan zijn voor complexe vormen.

Nitreren gebruikt stikstofdiffusie bij relatief lage temperaturen (ongeveer 500–550°C) in gasvormige media, waardoor een zeer hard nitride-hars breekbestendig laag ontstaat met minimale vervorming en uitstekende slijtage- en corrosieweerstand.

Voordelen zijn verhoogde slijtage- en vermoeingsweerstand, behoud van kerntreksterkte, en betere operationele prestaties bij contact- en schuiflasten. Beperkingen omvatten materiaalcompatibiliteit (meestal laag- tot middelbaar koolstofstaal of legeringen), risico op vervorming en beperkt dieptebereik van de harde laag. Toepassingen zijn onder meer tandwielen, asdelen, kamassen, lagringen en bekledingsgereedschappen.