کربن‌دهیو نیتریده کردندو تکنیک سخت‌کاری سطحی پرکاربرد در متالورژی هستند. هر دو خواص سطحی فولاد را افزایش می‌دهند، اما از نظر اصول فرآیند، شرایط کاربرد و خواص ماده حاصل، تفاوت‌های قابل توجهی دارند.
۱. اصول فرآیند
●کربن‌دهی:
این فرآیند شامل گرمایشفولاد کم کربن یا فولاد آلیاژیدر یکجو غنی از کربندر دماهای بالا. منبع کربن تجزیه می‌شود و آزاد می‌شوداتم‌های کربن فعالکه به سطح فولاد نفوذ می‌کنند و آن را افزایش می‌دهندمحتوای کربنو امکان سخت شدن بعدی را فراهم می‌کند.
●نیتریدینگ:
معرفی نیتریدینگاتم‌های فعال نیتروژندر دماهای بالا به سطح فولاد نفوذ می‌کنند. این اتم‌ها با عناصر آلیاژی (مثلاً Al، Cr، Mo) در فولاد واکنش می‌دهند تا تشکیل شوند.نیتریدهای سخت، افزایش سختی سطح و مقاومت در برابر سایش.
۲. دما و زمان
| پارامتر | کربن‌دهی | نیترید کردن |
| دما | ۸۵۰ درجه سانتی‌گراد - ۹۵۰ درجه سانتی‌گراد | ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد |
| زمان | چند تا ده‌ها ساعت | ده‌ها تا صدها ساعت |
نکته: نیتریداسیون در دماهای پایین‌تر اتفاق می‌افتد اما اغلب برای اصلاح سطح معادل، زمان بیشتری طول می‌کشد.
۳. خواص لایه سخت شده
سختی و مقاومت در برابر سایش
●کربن‌دهی:سختی سطح را به دست می‌آورد۵۸–۶۴ اچ آر سی، مقاومت خوبی در برابر سایش ارائه می‌دهد.
●نیتریدینگ:نتایج در سختی سطح۱۰۰۰–۱۲۰۰ فشار قوی، عموماً بالاتر از سطوح کربنیزه شده، بامقاومت عالی در برابر سایش.
استحکام خستگی
●کربن‌دهی:به طور قابل توجهی بهبود می یابداستحکام خستگی خمشی و پیچشی.
●نیتریدینگ:همچنین استحکام خستگی را افزایش می‌دهد، اگرچه به طور کلیبه میزان کمترنسبت به کربن‌دهی.
مقاومت در برابر خوردگی
●کربن‌دهی:مقاومت در برابر خوردگی محدود.
●نیتریدینگ:فرم‌های الفلایه نیترید متراکم، ارائهمقاومت در برابر خوردگی برتر.
۴. مواد مناسب
●کربن‌دهی:
مناسب برایفولاد کم کربن و فولاد کم آلیاژکاربردهای رایج شامل موارد زیر استچرخ دنده ها، شفت ها و قطعاتتحت بارهای زیاد و اصطکاک قرار دارند.
●نیتریدینگ:
ایده‌آل برای فولادهای حاویعناصر آلیاژیمانند آلومینیوم، کروم و مولیبدن. اغلب برایابزار دقیق، قالب، قالب، واجزای با سایش بالا.
۵. ویژگی‌های فرآیند
| جنبه | کربن‌دهی | نیترید کردن |
| مزایا | یک لایه سخت شده عمیق ایجاد می‌کند | مقرون به صرفه به طور گسترده قابل اجرا است اعوجاج کم** به دلیل دمای پایین‌تر نیازی به خاموش کردن نیست سختی بالا و مقاومت در برابر خوردگی |
| معایب | دمای بالای فرآیند ممکن است باعث شوداعوجاج پس از کربن‌دهی نیاز به کوئنچ دارد | پیچیدگی فرآیند افزایش می‌یابد عمق کمتر قاب زمان چرخه طولانی‌تر هزینه بالاتر |
خلاصه
| ویژگی | کربن‌دهی | نیترید کردن |
| عمق لایه سخت شده | عمیق | کم‌عمق |
| سختی سطح | متوسط تا زیاد (۵۸-۶۴ HRC) | بسیار بالا (1000-1200 HV) |
| مقاومت در برابر خستگی | بالا | متوسط تا زیاد |
| مقاومت در برابر خوردگی | کم | بالا |
| ریسک تحریف | بالاتر (به دلیل دمای بالا) | کم |
| پس از درمان | نیاز به خنک سازی دارد | نیازی به خاموش کردن نیست |
| هزینه | پایین‌تر | بالاتر |
هر دو روش کربن‌دهی و نیتریداسیون مزایای منحصر به فردی دارند و بر اساس ... انتخاب می‌شوند.الزامات برنامه، از جملهظرفیت تحمل بار، پایداری ابعادی، مقاومت در برابر سایش، وشرایط محیطی.
شفت دنده نیتریدی
زمان ارسال: ۱۹ مه ۲۰۲۵