Nawęglanie
Z Wikipedii
Nawęglanie jest zabiegiem cieplnym polegającym na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej stalowego elementu. Do nawęglania używa się stali niskowęglowej by podnieść twardość powierzchni, a co za tym idzie odporność na ścieranie, przy równoczesnym pozostawieniu miękkiego, elastycznego rdzenia.
Znane są następujące metody nawęglania:
- Nawęglanie w proszkach : Przedmiot umieszczany jest w specjalnej skrzynce wypełnionej sproszkowanym węglem drzewnym, najczęściej dębowym, bukowym lub brzozowym, wymieszanym ze środkami przyśpieszającymi nawęglanie takimi jak węglan baru, węglan sodu itp. Nawęglanie proszkowe prowadzi się w temperaturze około 900° - 950° C. Przedmiot nawęglony często hartuje się powierzchniowo.
- Nawęglanie gazowe : Przedmiot umieszcza się w atmosferze gazowej, najczęściej gazu ziemnego lub innego gazu powstałego przy rozkładzie produktów naftowych. Nawęglanie gazowe prowadzi się w temperaturach 850° - 950° C przy stałej cyrkulacji gazu w specjalnych piecach muflowych. Nawęglanie gazowe jest bardziej skomplikowane od proszkowego oraz wymaga specjalnych instalacji lecz jest dokładniejsze i znacznie szybsze.
- Nawęglanie w ośrodkach ciekłych : Proces przeprowadza się w temperaturze około 850° C. Nawęglaczem jest mieszanka soli z dodatkiem karborundu SiC.
- Nawęglanie w złożach fluidalnych : Przedmiot zanurza się w złożu fluidalnym (tworzonym przez cząstki tlenku glinu lub piasku unoszone przez gorący gaz nasycający przepływający od dołu przez złoże).
- Nawęglanie próżniowe : Nawęglanie w obniżonym ciśnieniu w atmosferze metanu lub innych gazów. Zaletami tej metody jest dobra adsorpcja i niskie zużycie gazu.
- Nawęglanie jonizacyjne : Metoda polega na nagrzewaniu w piecu próżniowym w atmosferze węglowodorowej. Po przyłożeniu napięcia następuje wytworzenie plazmy, a w konsekwencji wytworzenie jonów węgla, które bombardują powierzchnię metalu.
Nawęglanie stosuje się wobec stali niskowęglowych lub niskostopowych (do 0,25% węgla). Zawartość węgla w strefie nawęglania wzrasta do 1-1,3%, a głębokość nawęglania wynosi najczęściej 0,5 do 2 mm.
Obecnie po procesie nawęglania stosuje się dalszą obróbkę cieplną(hartowanie do temperatury właściwej dla rdzenia, hartowanie do temperatury właściwej dla powierzchni i niskie odpuszczanie), a jej zaniechanie jest traktowanie jako błąd technologiczny.
Procesami podobnymi do nawęglania są azotowanie, a także procesy łączone, np. węgloazotowanie czyli cyjanowanie.
[edytuj] Bibliografia
- Karol Przybyłowicz, "Metaloznawstwo", WNT, Warszawa 1992, 2003, ISBN 83-204-2822-X
- L. A. Dobrzański, "Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo: materiały inżynierskie z podstawami projektowania materiałowego",WNT, ISBN 83-204-3249-X
