Differenza tra carburazione e nitrurazione

Differenza principale - Carburizzazione vs nitrurazione

Il trattamento termico è l'uso del calore per modificare le proprietà di un materiale, specialmente nella metallurgia. Il trattamento termico avviene tramite riscaldamento e raffreddamento di sostanze. Viene utilizzato per alterare una o più proprietà chimiche e fisiche al fine di ottenere proprietà desiderabili quali aumento della resistenza, maggiore durezza, resistenza all'impatto, ammorbidimento e aumento della duttilità. Esistono quattro tipi principali di metodi di trattamento termico come ricottura, rinvenimento, indurimento e normalizzazione. L'indurimento è il processo per aumentare la durezza di un metallo. Esistono due tipi principali di processi di indurimento come l'indurimento del caso e l'indurimento superficiale. L'indurimento superficiale può essere eseguito in due processi noti come indurimento superficiale differenziale e indurimento differenziale della struttura metallica. La carburazione e la nitrurazione sono le due tecniche utilizzate nel processo di indurimento della struttura metallica differenziale. La principale differenza tra carburazione e nitrurazione è quella nella carburazione, il carbonio viene diffuso alla superficie dell'acciaio mentre, nel processo di nitrurazione, l'azoto viene diffuso alla superficie dell'acciaio.

Aree chiave coperte

1. Cos'è la carburazione
     - Definizione, diversi tipi
2. Cos'è Nitriding
     - Definizione, miglioramento delle proprietà
3. Qual è la differenza tra la carburazione e la nitrurazione
     - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Ricottura, Carburante, Indurimento del caso, Carburante a gas, Indurimento, Carburante liquido, Metallurgia, Nitrurazione, Conglomerato di carboidrati, Indurimento superficiale, Tempra, Carburizzazione sotto vuoto

Cos'è la carburazione

Nella cementazione, la lega metallica viene posta ad alte temperature per diverse ore in un ambiente carbonioso. La temperatura deve essere superiore alla temperatura di trasformazione superiore del metallo (temperatura critica). Quindi, il carbonio viene assorbito nell'acciaio dall'ambiente carbonioso e lentamente diffuso negli strati superficiali.

L'ambiente carbonioso può essere carbone o monossido di carbonio. Lo scopo della carburazione è rendere la superficie dell'acciaio dura e resistente all'usura. Questa tecnica è utilizzata principalmente per acciai al carbonio leggeri. Tempi di carburazione più lunghi aumentano la profondità del rivestimento in carbonio. Tuttavia, in questo metodo, la superficie diventa più dura mentre il nucleo rimane morbido.

Ci sono quattro forme principali di carburazione come segue.

Confezione di carburazione

Qui, i componenti sono confezionati in un ambiente con un alto contenuto di carbonio. I componenti sono riscaldati con la produzione di monossido di carbonio (un agente riducente). La riduzione del monossido di carbonio si verifica sulla superficie dell'acciaio con il rilascio di carbonio che viene diffuso nella superficie a causa delle alte temperature. Quindi questo carbonio si indurisce.

Gas Carburante

Qui, il monossido di carbonio viene fornito al forno riscaldato. Il resto del processo è simile a quello della carburazione a gas.

Vacuum Carburizing

Questo processo comporta la cementazione dell'acciaio in assenza di ossigeno, a bassa pressione Poiché il sistema è privo di ossigeno, la temperatura può essere notevolmente aumentata senza alcuna ossidazione superficiale. Temperature più elevate aumentano i tassi di diffusione del carbonio e quindi aumenta l'indurimento.

Carburante liquido

Qui, l'acciaio è immerso in un ambiente di carbonio liquefatto. La diffusione del carbonio è più efficiente in questo metodo.

Cos'è Nitriding

La nitrurazione è un processo di trattamento termico che diffonde l'azoto nella superficie di un metallo per creare una superficie indurita. Il processo di nitrurazione utilizza azoto e calore. Questo di solito è usato per le pompe di iniezione del carburante. In questo metodo, l'azoto viene diffuso alla superficie dell'acciaio anziché al carbonio. La nitrurazione può essere effettuata a temperature inferiori rispetto alla carburazione.

Figura 1: Forno per trattamento termico con nitrito termico

La diffusione del gas azoto normalmente avviene a basse temperature e l'indurimento avviene senza tempra. Solo la superficie è indurita, il nucleo rimane lo stesso. Quando un acciaio ha subito un processo di nitrurazione, ha un'eccellente resistenza all'usura. Anche la resistenza alla corrosione è migliorata. Inoltre, la vita a fatica dell'acciaio è migliorata. La proprietà di fatica è la capacità dell'acciaio di sopportare uno stress senza rottura.

Differenza tra carburazione e nitrurazione

Definizione

carburazione: La carburazione è un processo di trattamento termico che diffonde il carbonio nella superficie di un metallo per creare una superficie indurita.

nitrurazione: La nitrurazione è un processo di trattamento termico che diffonde l'azoto nella superficie di un metallo per creare una superficie indurita.

componenti

carburazione: La carburazione utilizza un ambiente carbonioso.

nitrurazione: La nitrurazione utilizza azoto anziché carbonio.

Temperatura

carburazione: La carburazione è fatta a temperature molto elevate.

nitrurazione: La nitrurazione può essere eseguita a basse temperature.

Diffusione

carburazione: Nella carburazione, il carbonio è diffuso sulla superficie della lega metallica.

nitrurazione: Nella nitrurazione, l'azoto viene diffuso sulla superficie della lega metallica.

Conclusione

La carburazione e la nitrurazione sono due tipi di processi di indurimento superficiale che vengono utilizzati per rendere indurita una superficie di acciaio mentre il nucleo rimane morbido. La principale differenza tra carburazione e nitrurazione è che nella carburazione il carbonio si diffonde alla superficie dell'acciaio mentre, nel processo di nitrurazione, l'azoto viene diffuso alla superficie dell'acciaio.

Riferimento:

1. "Processo e tecniche di carburazione - Quattro metodi di carburazione." Brighthub Engineering, 25 maggio 2011, disponibile qui.
2. "Cos'è la nitrurazione? - Definizione da Corrosionpedia. "Corrosionpedia, disponibile qui.
3. "Nitriding." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 gennaio 2018, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Forno di trattamento termico computerizzato" di S zillayali - Opera propria (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia