Науглероживаниеи азотированиеявляются двумя широко используемыми методами поверхностного упрочнения в металлургии. Оба улучшают поверхностные свойства стали, но они существенно различаются по принципам процесса, условиям применения и полученным свойствам материала.
1. Принципы процесса
●Науглероживание:
Этот процесс включает нагреваниенизкоуглеродистая сталь или легированная стальватмосфера, богатая углеродомпри высоких температурах. Источник углерода разлагается, выделяяактивные атомы углеродакоторые диффундируют в стальную поверхность, увеличивая еесодержание углеродаи обеспечение возможности последующего закаливания.
●Азотирование:
Азотирование представляетактивные атомы азотав стальную поверхность при повышенных температурах. Эти атомы реагируют с легирующими элементами (например, Al, Cr, Mo) в стали, образуятвердые нитриды, повышая твердость поверхности и износостойкость.
2. Температура и время
| Параметр | Науглероживание | Азотирование |
| Температура | 850°С – 950°С | 500°С – 600°С |
| Время | От нескольких до десятков часов | Десятки-сотни часов |
Примечание: Азотирование происходит при более низких температурах, но для эквивалентной модификации поверхности часто требуется больше времени.
3. Свойства закаленного слоя
Твердость и износостойкость
●Науглероживание:Достигает твердости поверхности58–64 HRC, обладающий хорошей износостойкостью.
●Азотирование:Результаты по поверхностной твердости1000–1200 ВН, как правило, выше, чем науглероженные поверхности, сотличная износостойкость.
Усталостная прочность
●Науглероживание:Значительно улучшаетусталостная прочность при изгибе и кручении.
●Азотирование:Также повышает усталостную прочность, хотя в целомв меньшей степеничем цементация.
Коррозионная стойкость
●Науглероживание:Ограниченная коррозионная стойкость.
●Азотирование:Формы аплотный нитридный слой, предоставляяпревосходная коррозионная стойкость.
4. Подходящие материалы
●Науглероживание:
Лучше всего подходит длянизкоуглеродистая сталь и низколегированная сталь. Обычные приложения включают в себяшестерни, валы и компонентыподвергаются высоким нагрузкам и трению.
●Азотирование:
Идеально подходит для сталей, содержащихлегирующие элементытакие как алюминий, хром и молибден. Часто используется дляпрецизионные инструменты, формы, штампы, ибыстроизнашивающиеся компоненты.
5. Характеристики процесса
| Аспект | Науглероживание | Азотирование |
| Преимущества | Образует глубокий закаленный слой | Экономически эффективно Широко применимо Низкие искажения** из-за более низких температур Не требуется закалка Высокая твердость и коррозионная стойкость |
| Недостатки | Высокие температуры процесса могут вызватьискажение Требует закалки после цементации | Усложнение процесса увеличивается Меньшая глубина корпуса Более длительное время цикла Более высокая стоимость |
Краткое содержание
| Особенность | Науглероживание | Азотирование |
| Глубина закаленного слоя | Глубокий | Мелкий |
| Твердость поверхности | От умеренного до высокого (58–64 HRC) | Очень высокая (1000–1200 HV) |
| Сопротивление усталости | Высокий | От умеренного до высокого |
| Коррозионная стойкость | Низкий | Высокий |
| Риск искажения | Выше (из-за высоких температур) | Низкий |
| Последующее лечение | Требуется закалка | Не требует тушения |
| Расходы | Ниже | Выше |
Как цементация, так и азотирование имеют уникальные преимущества и выбираются на основетребования к заявке, включаянесущая способность, размерная стабильность, износостойкость, иусловия окружающей среды.
Азотированный вал-шестерня
Время публикации: 19 мая 2025 г.