+86-13915203580

Çeliği Nasıl Sertleştirirsiniz? Yöntemler, Adımlar ve İpuçları

Ev / Haberler / Sektör haberleri / Çeliği Nasıl Sertleştirirsiniz? Yöntemler, Adımlar ve İpuçları

Çeliği Nasıl Sertleştirirsiniz? Yöntemler, Adımlar ve İpuçları

Sementasyon Sertleştirmenin Çeliğe Gerçekte Yaptığı Şey

Yüzey sertleştirme, çelik bir parçanın dış yüzeyini sertleştirirken iç çekirdeğini tok ve sünek tutan bir ısıl işlem işlemidir. Sonuç, dış tarafta aşınmaya ve yüzey yorgunluğuna dirençli, ancak iç kısımda çatlama olmadan şok ve gerilimi emebilen bir bileşendir. Bu kombinasyon, dişliler, eksantrik milleri, akslar ve kesici takımlar gibi zorlu uygulamalarda çelik dövme ve işlenmiş bileşenlerin tam olarak gerektirdiği şeydir.

"Kılıf" olarak adlandırılan sertleştirilmiş dış katman, genellikle 0,1 mm ila 3 mm'nin üzerinde derinlik Kullanılan yönteme ve maruz kalma süresine bağlı olarak. Çekirdek nispeten yumuşak kalır, genellikle 20-40 HRC arasında kalırken, kasa 58–65 HRC iyi kontrol edilen süreçlerde. Bu çift bölgeli yapıya yalnızca baştan sona sertleştirme yoluyla ulaşılamaz; bu da yüzey sertleştirmeyi çelik dövme ve imalatta farklı ve son derece pratik bir teknik haline getirir.

Tüm çeliklerin yüzey sertleşmesine eşit tepki vermediğini anlamakta fayda var. Düşük karbonlu çelikler (%0,1–%0,3 karbon), çekirdekleri işlemden sonra sünek kaldığı için en yaygın olarak yüzey sertleştirmesi yapılan çeliklerdir. Orta karbonlu çelikler de işlenebilir, ancak yüksek karbonlu çelikler genellikle bunun yerine tamamen sertleştirilir, çünkü çekirdekleri zaten yüksek sertlik elde etme kapasitesine sahiptir.

Çeliğin Sertleştirilmesinde Kullanılan Ana Yöntemler

Çeliğin yüzeyini sertleştirmek için her biri farklı malzemelere, yüzey derinliği gereksinimlerine ve üretim ortamlarına uygun çeşitli yerleşik yöntemler vardır. Doğru olanı seçmek temel çelik alaşımına, istenen yüzey sertliğine, boyut toleranslarına ve mevcut ekipmana bağlıdır.

Karbonlama

Karbürleme, çelik dövme parçaları için en yaygın kullanılan yüzey sertleştirme yöntemidir. İşlem, düşük karbonlu çeliğin yüksek sıcaklıklarda karbon açısından zengin bir ortama maruz bırakılmasını içerir - tipik olarak 850°C ila 950°C (1560°F ila 1740°F) — karbonun yüzeye yayılmasına yetecek kadar uzun. Yeterli karbon emildikten sonra parça sertleştirilmiş kasaya kilitlenmek üzere söndürülür.

Karbonlamanın üç yaygın çeşidi vardır:

  • Gaz karbonlama: Parça, genellikle doğal gaz veya propanla zenginleştirilmiş endotermik gaz olan karbon içeren gaz atmosferine sahip bir fırına yerleştirilir. Bu, otomotiv ve çelik dövme endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan, en kontrol edilebilir ve ölçeklenebilir yöntemdir.
  • Karbonlama paketi: Çelik parça, katı karbonlu malzeme (baryum karbonatla karıştırılmış odun kömürü gibi) içeren bir kap içine paketlenir ve birkaç saat ısıtılır. Bu hala küçük atölyelerde veya düzensiz şekiller için kullanılan düşük teknolojili bir yöntemdir.
  • Sıvı (tuz banyosu) karbonlama: Parça erimiş siyanür bazlı tuz banyosuna daldırılır. Hızlı ve etkilidir ancak tehlikeli kimyasallar içerdiğinden çevre ve güvenlik kaygıları nedeniyle kullanımı azalmıştır.

Bir hedefe ulaşmak için tipik bir gaz karbürleme döngüsü 1 mm kasa derinliği AISI 8620 gibi düşük karbonlu bir çelik üzerinde işlenmesi 930°C'de yaklaşık 8-10 saat sürer. Karbürlemeden sonra parça yağda veya suda söndürülür, ardından yüzey sertliğini 60 HRC'nin üzerinde korurken söndürme gerilimlerini azaltmak için 150°C–200°C'de temperlenir.

nitrürleme

Nitrürleme çelik yüzeyine karbon yerine nitrojen katar. Önemli ölçüde daha düşük sıcaklıklarda çalışır — 480°C ila 590°C (900°F ila 1095°F) — bu, distorsiyonun minimum düzeyde olduğu ve söndürmeye gerek olmadığı anlamına gelir. Bu, nitrürlemeyi özellikle boyutsal doğruluğun kritik olduğu hassas bileşenler ve bitmiş parçalar için uygun hale getirir.

Ortaya çıkan durum karbürlemeden daha sığdır (tipik olarak 0,1 mm ila 0,6 mm ), ancak yüzey sertliği değerleri aşılabilir 70 HRC eşdeğeri (1100 HV) krom, molibden, alüminyum ve vanadyum gibi nitrür oluşturucu elementler içeren alaşımlı çeliklerde. Yaygın nitrürleme kaliteleri arasında AISI 4140, 4340 ve nitral alaşımlı çelikler bulunur.

Gaz nitrürleme, bir fırında ayrışmış amonyak kullanır. Plazma (iyon) nitrürleme, nitrojeni vermek için elektriksel bir ışıltılı deşarj kullanır ve karmaşık geometrileri daha düzgün bir şekilde işleyebilir. Tuz banyosu nitrürleme (ferritik nitrokarbürleme) daha hızlıdır ve hem aşınma direncini hem de korozyon direncini artırır.

İndüksiyonla Sertleştirme

İndüksiyonla sertleştirme kimyasal difüzyonu içermez. Bunun yerine, çelik bir parçanın yüzeyini östenitleme sıcaklığının üzerine hızla ısıtmak için elektromanyetik indüksiyon kullanır ve ardından hemen söndürme yapılır. İşlem son derece hızlıdır; yüzey ısınması meydana gelebilir. 1 ila 10 saniye — ve çekirdeği etkilemeden sert bir martensitik kasa üretir.

Bu yöntem, orta karbonlu çelikler (%0,35-%0,55 karbon) veya su verme sonrasında martensit oluşturmak için halihazırda yeterli karbona sahip alaşımlı çelikler gerektirir. Çelik dövme ve otomotiv sektörlerinde miller, dişliler, krank milleri ve ray bileşenlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Vaka derinlikleri genellikle 1 mm'den 6 mm'ye kullanılan frekansa ve ısıtma süresine bağlı olarak.

Daha yüksek indüksiyon frekansları daha sığ vakalar üretir; Düşük frekanslar daha derinlere nüfuz eder. 10 kHz'lik bir frekans 3-5 mm'lik bir boyuta ulaşabilirken, 200 kHz'lik bir frekans yalnızca 0,5-1 mm'ye ulaşabilir. Sertlik genellikle ulaşır 55–62 HRC uygun şekilde seçilmiş çelikler üzerinde.

Alevle Sertleştirme

Alevle sertleştirme, çelik yüzeyi hızlı bir şekilde ısıtmak için doğrudan oksi-asetilen veya oksi-propan alevi kullanır ve ardından suyla söndürme yapılır. En eski seçici yüzey sertleştirme yöntemlerinden biridir ve özel bir fırın ekipmanı gerektirmez. Teknik, orta karbonlu ve alaşımlı çelikler üzerinde çalışır ve sıklıkla fırınlara veya endüksiyon bobinlerine kolayca sığamayan büyük dövme parçalar, makine yolları ve dişliler gibi büyük veya hantal parçalara uygulanır.

Alevle sertleştirmeli kasa derinlikleri geniş bir aralıktadır. 1,5 mm'den 6 mm'ye ve 50–60 HRC sertlik değerlerine ulaşılabilir. Ancak süreç indüksiyonla sertleştirmeye göre daha az kontrol edilebilir ve karmaşık şekillerde tutarlı yüzey derinliği elde etmek için yetenekli operatörler gerekir.

Siyanürleme ve Karbonitrürleme

Karbonitrürleme aynı anda hem karbonu hem de nitrojeni çelik yüzeyine şu sıcaklıklarda sokar: 700°C ila 900°C . Genellikle karbürleme ve nitrürlemenin bir melezi olarak kabul edilir. Azotun varlığı gerekli söndürme şiddetini azaltır, distorsiyonu azaltır ve sertleşebilirliği artırır. Kasa derinlikleri genellikle tam karbonlamadan daha sığdır - 0,07 mm'den 0,75 mm'ye — ve ince kesitli parçalar, bağlantı elemanları ve küçük dişliler için yaygın olarak kullanılır.

Siyanürleme, karbon ve nitrojeni aynı anda vermek için sıvı sodyum siyanür banyosu kullanır. Etkili ve hızlı olmasına rağmen, siyanür tuzlarının toksik doğası, çevre düzenlemeleri nedeniyle çoğu ülkede bu yöntemin büyük ölçüde geçerliliğini yitirmesine neden olmuştur.

Çeliğin Evde veya Atölyede Karbürlenmesi İçin Adım Adım İşlem

Endüstriyel bir ortamın dışında çalışanlar için (bir demirci atölyesinde, küçük bir makine atölyesinde veya evdeki demirhanede) paket karbonlama en erişilebilir yöntemdir. İşte sürecin pratik bir yolu.

  1. Doğru çeliği seçin. 1018, 1020 veya A36 gibi düşük karbonlu bir çelik kullanın. Yüksek karbonlu çelikler karbürlemeden aynı şekilde faydalanmaz. Düşük karbonlu kalitelerden yapılan çelik dövme kütükler yaygın başlangıç ​​malzemeleridir.
  2. Parçayı iyice temizleyin. Yüzeydeki tüm yağı, kireci, pası ve kirliliği temizleyin. Kirletici maddeler karbon difüzyonuna engel teşkil eder ve eşit olmayan kasa derinliği yaratır.
  3. Karbürleme bileşiğini hazırlayın. Sertağaç kömürünü (6-12 mm'lik parçalar halinde ezilmiş) karbonat enerji vericiyle karıştırın; ağırlıkça %10-20 baryum karbonat gelenekseldir, ancak kalsiyum karbonat (kireçtaşı tozu) daha güvenli bir alternatif olarak işe yarar. Karbonat, kaptaki karbon monoksit ile reaksiyona girerek CO₂ üretir, bu da CO'ya geri döner ve karbon açısından zengin atmosferi korur.
  4. Konteynırı paketleyin. Parçayı metal bir kutuya veya kapalı bir kaba (dökme demir veya kalın çelik) yerleştirin. Her tarafta en az 25 mm bileşik olacak şekilde kömür bileşiğini parçanın etrafına sarın. Gaz kaçağını en aza indirmek için kapağı refrakter çimento veya ateş kili ile kapatın.
  5. Bir fırında ısıtın. Paketlenmiş kabı bir fırına yerleştirin ve 900°C–950°C (1650°F–1740°F) . Gerekli ıslatma süresi boyunca bu sıcaklığı koruyun. Kaba bir kılavuz olarak, 900°C'de 1 saat yaklaşık 0,25 mm kasa derinliği üretir; 8 saatte yaklaşık 1 mm elde edilir.
  6. Parçayı söndürün. Parçayı hala sıcakken kutudan çıkarın ve hemen yağda (motor yağı veya söndürme yağı) söndürün. Suyla söndürme daha hızlıdır ancak çatlama riskini artırır. Yağla söndürme çoğu düşük karbonlu çelik için uygundur ve 58-63 HRC'lik yüzey sertliği üretir.
  7. Söndürmeden sonra öfke. Söndürmeden kaynaklanan iç gerilimi azaltmak için parçayı 1-2 saat boyunca 150°C–200°C'ye (300°F–390°F) yeniden ısıtın. Bu, yüzey sertliğini korurken kırılganlığı azaltır. Bu adımı atlamak mikro çatlama riski taşır.

Yüzey sertliği için yaygın olarak kullanılan bir saha testi, eğe testidir: yeni, keskin bir eğe, kasa tamamen sertleştirilmişse, kesilmeden yüzeyden kaymalıdır. Daha hassas ölçüm için Rockwell sertlik testi (HRC ölçeği) veya bir kesit üzerinde Vickers mikro sertlik testi standart yaklaşımlardır.

Yüzey Sertleştirme Yöntemlerinin Karşılaştırılması: Pratik Bir Genel Bakış

Aşağıdaki tablo, belirli bir uygulama için doğru işlemin seçilmesine yardımcı olmak amacıyla en yaygın yüzey sertleştirme yöntemleri arasındaki temel farkları özetlemektedir.

Yöntem Sıcaklık Aralığı Vaka Derinliği Yüzey Sertliği Bozulma Riski En İyisi
Gaz Karbonlama 850–950°C 0,5–3 mm 58–65 HRC Orta-Yüksek Dişliler, miller, dövme parçalar
Paket Karbonlama 900–950°C 0,5–2 mm 55–63 HRC Orta Küçük dükkanlar, basit şekiller
nitrürleme 480–590°C 0,1–0,6 mm 65–72 HRC eşdeğeri. Çok Düşük Hassas parçalar, kalıplar, kalıplar
İndüksiyonla Sertleştirme 850–950°C (yüzey) 1–6 mm 55–62 HRC Düşük-Orta Şaftlar, krank milleri, raylar
Alevle Sertleştirme Yüzeye bağlı 1,5–6 mm 50–60 HRC Orta Büyük dövmeler, makine yolları
Karbonitrasyon 700–900°C 0,07–0,75 mm 58–65 HRC Düşük Bağlantı elemanları, küçük dişliler
Sıcaklık, derinlik ve sertlik verileri de dahil olmak üzere çelik için yaygın yüzey sertleştirme yöntemlerinin karşılaştırılması.

Yüzey Sertleştirmeye En Uygun Çelik Sınıfları

Her çelik kalitesi yüzey sertleştirmeye aynı şekilde tepki vermez. Taban malzemesinin seçimi, ulaşılabilir kasa derinliğini, çekirdek sağlamlığını ve işlemden sonra boyutsal stabiliteyi önemli ölçüde etkiler. Çelik dövme uygulamalarında, doğru kalitenin yüzey sertleştirme işlemiyle eşleştirilmesi parça performansı açısından temel öneme sahiptir.

Karbonlama için Düşük Karbonlu Çelikler

  • AISI1018/1020: En yaygın ve ekonomik seçim. Yüzey aşınma direncinin gerekli olduğu ancak maliyetin kontrol edilmesi gereken şaftlar, pimler ve genel çelik dövme bileşenleri için kullanılır. Tedaviden önce işlenmesi kolaydır.
  • AISI8620: Dişli ve şaft üretiminde yaygın olarak kullanılan nikel-krom-molibden alaşımlı çelik. Güvenilir bir şekilde karbürlenir ve ısıl işlemden sonra mükemmel çekirdek tokluğu sunar, bu da onu aktarma organları bileşenlerinin çelikten dövülmesinde referans kalite haline getirir.
  • AISI9310: Yüksek performanslı havacılık ve ağır hizmet dişli uygulamalarında kullanılır. Yüksek nikel içeriği nedeniyle olağanüstü çekirdek mukavemeti ve yüzey sertleşebilirliği sunar.
  • AISI 4118 / 4320: İyi sertleşebilme özelliğine sahip krom-molibden kaliteleri. Daha derin kasa derinliği ve daha iyi yorulma direnci gerektiren transmisyon dişlilerinde ve dövmelerde kullanılır.

Nitrasyona Yönelik Alaşımlı Çelikler

  • AISI4140: Gaz nitrürlemeye iyi yanıt veren çok yönlü bir krom-molibden çeliği. Çelik dövme ekipmanlarındaki takım tutucular, miller ve hassas miller için sıklıkla kullanılır.
  • AISI4340: Yüksek mukavemetli nikel-krom-molibden alaşımlı çelik. Nitrürlemeden sonra yüzey sertliği ve çekirdek tokluğunun mükemmel bir kombinasyonunu elde eder. Havacılık ve uzay dövmelerinde ve yapısal bileşenlerde yaygındır.
  • Nitral alaşım 135M: Nitrür oluşturucu element olarak alüminyum içeren, nitrürleme için özel olarak geliştirilmiştir. Genellikle 1000 HV'yi aşan, nitrürleme yoluyla elde edilebilecek en yüksek yüzey sertliği değerlerinden bazılarını üretir.

İndüksiyon ve Alevle Sertleştirmeye Yönelik Orta Karbonlu Çelikler

  • AISI1045: İndüksiyonla sertleştirme için yaygın olarak kullanılan orta karbonlu çelik. Şaftlarda, akslarda ve dövme tarım aletlerinde yaygındır. İndüksiyon tedavisinden sonra yüzeyde 55-60 HRC'ye ulaşır.
  • AISI 4140 / 4340: Yüksek yüzey sıcaklıklarından su verildiğinde indüksiyonla sertleştirmeye de uygundur. Krank pimlerinde, matkap yaka dövmelerinde ve ağır mühendislik bileşenlerinde kullanılır.
  • AISI1060/1080: Daha yüksek karbon içeriği, bunları yüksek aşınmaya sahip temas yüzeylerinde alevle sertleştirmenin uygulandığı ray ve yay uygulamaları için uygun hale getirir.

Yüzey Sertleştirme ile Nasıl Etkileşime Girer? Çelik Dövme Süreç

Endüstriyel üretimde yüzey sertleştirme neredeyse her zaman dövme sonrası bir işlemdir. Çelik dövme (açık kalıp, kapalı kalıp (baskı kalıbı) veya rulo dövme) çeliğin tane yapısını iyileştirir ve tane akışını parça geometrisi ile hizalar. Bu tane inceltme işlemi, herhangi bir ısıl işlem uygulanmadan önce çeliğin mekanik özelliklerini iyileştirir.

Çelik dövme işleminden sonra parçalar genellikle dövme gerilimlerini azaltmak için normalleştirilir veya tavlanır, ardından son boyutlara yakın kaba makineyle işlenir. Bu aşamada yüzey sertleştirme uygulanır. Sıra önemlidir: Bir parça yüzey sertleştirmeden önce son işleme tabi tutulursa, sertleştirme işlemi parçayı tolerans dışına iten küçük boyut değişikliklerine (bozulma) neden olabilir. Çoğu üretici, sertleştirmeden sonraki son adım olarak taşlamayı veya son işlemeyi bırakır.

Dövme parçaların karbürlenmesinde, çelik dövme sırasında üretilen ince taneli yapı, karbon difüzyon değişkenliğini sınırlamaya yardımcı olur ve karmaşık geometrilerde daha düzgün bir kasa derinliğini destekler. Sıkı tane yapısına sahip dövme parçalar ayrıca, yorulma çatlaklarının genellikle döngüsel yükleme altında başladığı kasa-çekirdek geçiş bölgesinde daha iyi yorulma direnci gösterir.

Örneğin, 8620 çeliğinden kapalı kalıp çeliği dövme yoluyla üretilen otomotiv transmisyon dişlileri rutin olarak 0,8–1,2 mm , söndürülür, temperlenir ve ardından zemini bitirir. Dövme ve karbürlemenin bu kombinasyonu, aşan temas gerilimlerine dayanabilen bileşenler üretir. 1500MPa Milyonlarca yükleme döngüsünden fazla; her iki işlemin de tek başına başaramayacağı bir performans.

Kasa Derinliğini ve Sertlik Tutarlılığını Kontrol Etme

Kasa sertleştirmesinde en sık karşılaşılan sorunlardan biri tutarsız kasa derinliğidir. Bu, kullanım sırasında yüzeyin erken yorulmasına, dökülmesine veya çatlamasına neden olabilir. Vaka derinliği tutarlılığını çeşitli değişkenler yönetir ve bunların kontrol edilmesi, kaliteli ısıl işlemi kötü uygulamadan ayıran şeydir.

Fırında Sıcaklık Eşitliği

Bir fırın içindeki sıcaklık gradyanları doğrudan parti boyunca kasa derinliği değişimine dönüşür. Bir fırında işlenen bir grup dişli ±15°C sıcaklık değişimi yük boyunca %10-15'lik kasa derinliği farklılıkları göreceksiniz. Endüstriyel gaz karbürleme fırınları tipik olarak, ±5°C homojenlik çalışma bölgesi boyunca. Termokupl kalibrasyonu ve fırın kalifikasyonu (AMS 2750 veya CQI-9 gibi standartlara göre), kalite kontrollü ısıl işlem tesislerinde standart uygulamadır.

Gaz Karbonlamada Karbon Potansiyeli Kontrolü

Gaz karbürlemede fırın atmosferinin karbon potansiyeli dikkatli bir şekilde düzenlenmelidir. Çok yüksek bir karbon potansiyeli yüzey karbür ağlarının oluşmasına neden olur - tanecik sınırlarında yorulma ömrünü önemli ölçüde azaltan kırılgan, plaka benzeri demir karbürler. Çok düşük bir karbon potansiyeli, yetersiz yüzey karbonuna ve yetersiz sertliğe neden olur. Çoğu fırın sistemi, karbon potansiyelini sürekli olarak izlemek ve ayarlamak için oksijen probları (shim stok probları veya lambda probları) kullanır. %0,8–%1,0 yüzey karbonu çoğu dişli ve şaft uygulaması için.

Söndürme Şiddeti ve Fikstür Tasarımı

Düzgün olmayan söndürme, distorsiyonun ve tutarsız sertliğin bir başka önemli nedenidir. Söndürmeye farklı yönlerde giren veya söndürme ortamının parça etrafında eşit olmayan şekilde aktığı parçalar, farklı oranlarda soğuyacak ve farklı bölgelerde farklı mikro yapılar üretecektir. Düzgün tasarlanmış fikstürler, söndürme sırasında parçaları güvenli bir şekilde tutar ve söndürme ortamının tüm yüzeylere tutarlı şekilde erişmesine olanak tanır. Söndürme sırasında yağ sıcaklığı tipik olarak aynı sıcaklıkta tutulur. 40°C–80°C (100°F–175°F) çoğu çelik dövme uygulaması için - soğuk yağ çok sert bir şekilde söndürülür, sıcak yağ çok yavaş söndürülür.

Tedavi Sonrası Muayene

Yüzey sertleştirme sonuçlarının doğrulanması, tahribatlı ve tahribatsız testlerle yapılır. Tahribatlı test, üretim partisiyle işlenen bir numune kuponundan bir kesitin kesilmesini, ardından bir sertlik profili oluşturmak için bir Vickers mikrosertlik test cihazı kullanılarak artan derinliklerde sertliğin ölçülmesini içerir. Etkin durum derinliği, sertliğin düştüğü derinlik olarak tanımlanır. 550 HV (yaklaşık 52 HRC) ISO 2639'a göre. Tahribatsız yöntemler arasında, parçayı kesmeden kasa derinliği ve yüzey sertliği anormalliklerini tespit edebilen manyetik Barkhausen gürültü analizi ve girdap akımı testi yer alır.

Yüzey Sertleştirmede Yaygın Hatalar ve Bunlardan Nasıl Kaçınılacağı

Sahadaki çoğu durum sertleştirme hatasının kökeni, az sayıda önlenebilir hatadan kaynaklanmaktadır. İster bir üretim atölyesinde ister küçük bir demirhanede çalışıyor olun, bu hataların önceden tanınması, maliyetli yeniden çalışmayı ve parça reddini önler.

  • Yanlış taban malzemesi: Yüksek karbonlu çeliği karbürlemeye çalışmak çok az fayda sağlar ve kırılgan karbür ağlar üretebilir. Bir yüzey sertleştirme yöntemi seçmeden önce daima taban çeliğinin karbon içeriğini doğrulayın.
  • Heyecanı kaçırmak: Temperleme yapılmadan söndürülmüş çelik çok büyük iç gerilim altındadır. Parçalar, derhal temperlenmezse söndürmeden saatler sonra çatlayabilir. 160°C'de sadece 1 saatlik bir bekletme olsa bile, her zaman söndürmeden sonraki birkaç saat içinde temperleyin.
  • Söndürmeden önce eşit olmayan ısıtma: Söndürüldüğünde düzgün bir östenitleme sıcaklığında olmayan bir parça, düzgün olmayan bir mikro yapıya sahip olacaktır. Söndürmeden önce işleme sıcaklığında yeterli ıslatma süresinin olduğundan emin olun. İnce kesitlerin yalnızca 15-20 dakika suda bekletilmesi gerekebilir; kalın dövmeler bir saat veya daha fazla sürebilir.
  • Yüzey kirliliği: Karbürleme öncesinde parça yüzeyindeki yağ, gres veya oksidasyon, karbonun dağılamayacağı ölü bölgeler oluşturur. Parçalar işlenmeden önce yağdan arındırılmalı ve hafifçe kumlanmalı veya temizlenmelidir.
  • Uygulama için küçük boyutlu kasa: Ağır yüklü bir dişli üzerindeki ince bir kasa (0,2 mm) temas gerilimi altında kırılarak yumuşak çekirdeği açığa çıkaracak ve hızlı aşınmaya veya çukurlaşmaya neden olacaktır. Kasa derinliği spesifikasyonunu temas basıncıyla eşleştirin ve bileşenin kullanım sırasında göreceği yükü uygulayın.
  • Aşırı karbonlama: Aşırı zaman veya karbon potansiyeli, yüzeyde kalın, kırılgan beyaz bir ostenit ve karbür tabakasının oluşmasına neden olur. Bu katman pul pul dökülebilir ve yorulma mukavemetini arttırmak yerine önemli ölçüde azaltabilir.

Semente Edilmiş Çelik Dövme Bileşenlerinin Standart Olduğu Uygulamalar

Vaka sertleştirme bir niş tedavi değildir. Yapısal ve mekanik bileşenler için çelik dövmeye dayanan birçok endüstride standart üretim süreçlerine entegre edilmiştir.

  • Otomotiv şanzımanları ve diferansiyelleri: Otomatik şanzımanlardaki halka dişliler, pinyonlar ve güneş dişlileri 8620 veya 4320 çelikten dövülür ve 0,9–1,4 mm kasa derinliğine kadar karbürlenir. Yüzey sertliği ve çekirdek dayanıklılığının birleşimi, yüz binlerce kilometre boyunca araç aktarma organlarının tekrarlanan temas geriliminin ve şok yükünün üstesinden gelir.
  • Havacılık yapısal dövmeleri: Uçaklardaki iniş takımı bileşenleri, aktüatör milleri ve yatak muyluları genellikle AMS 6415 gibi havacılık spesifikasyonlarının gerektirdiği yüksek mukavemet ve dayanıklılığı korurken aynı zamanda aşınma direnci sağlamak için nitrürlenmiş veya karbürlenmiş 4340 çelikten yapılır.
  • Madencilik ve inşaat ekipmanları: Palet pimleri, burçlar, kepçe dişleri ve ekskavatör bom pimleri alaşımlı çeliklerden dövülmüş ve kaya ve toprakla temastan kaynaklanan aşındırıcı aşınmaya karşı dayanıklı olması için gövdesi sertleştirilmiştir. Son derece zorlu koşullar altında dayanıklılık sağlamak için bu uygulamalarda 2–4 ​​mm'lik kasa derinlikleri yaygındır.
  • Krank milleri ve eksantrik milleri: Genellikle 1045 veya mikroalaşımlı çeliklerden dövülen otomotiv krank milleri, lokalize yüzey sertliği elde etmek için muylu yüzeylerinde indüksiyonla sertleştirilirken milin geri kalanı tokluğu korur. 55-60 HRC muylu sertliği, işlenmemiş yüzeylere kıyasla rulman ömrünü önemli ölçüde uzatır.
  • El aletleri ve kesici aletler: 1020 çelikten yapılmış keskiler, zımbalar ve kalıplar, sert bir kesici kenar elde etmek için evde paket karbonlama işlemine tabi tutulabilir. Bu, yüzey sertleştirmenin en eski uygulamalarından biridir ve endüstriyel ortamların dışında çalışan demirciler ve alet üreticileri için geçerliliğini korumaktadır.