Cementaciói nitruraciósón dues tècniques d'enduriment superficial àmpliament utilitzades en la metal·lúrgia. Ambdues milloren les propietats superficials de l'acer, però difereixen significativament en els principis del procés, les condicions d'aplicació i les propietats del material resultant.
1. Principis del procés
●Cementació:
Aquest procés implica l'escalfamentacer baix en carboni o acer d'aliatgeen unatmosfera rica en carbonia altes temperatures. La font de carboni es descompon, alliberantàtoms de carboni actiusque es difonen a la superfície de l'acer, augmentant-ne lacontingut de carbonii permetent un enduriment posterior.
●Nitruració:
La nitruració introdueixàtoms de nitrogen actiusa la superfície de l'acer a temperatures elevades. Aquests àtoms reaccionen amb els elements d'aliatge (per exemple, Al, Cr, Mo) de l'acer per formarnitrids durs, millorant la duresa superficial i la resistència al desgast.
2. Temperatura i temps
| Paràmetre | Cementació | Nitruració |
| Temperatura | 850 °C – 950 °C | 500 °C – 600 °C |
| Temps | Des de diverses fins a desenes d'hores | Desenes a centenars d'hores |
Nota: La nitruració es produeix a temperatures més baixes, però sovint triga més a obtenir una modificació superficial equivalent.
3. Propietats de la capa endurida
Duresa i resistència al desgast
●Cementació:Aconsegueix una duresa superficial de58–64 HRC, oferint una bona resistència al desgast.
●Nitruració:Resulta en la duresa superficial de1000–1200 HV, generalment més alt que les superfícies carburitzades, ambexcel·lent resistència al desgast.
Resistència a la fatiga
●Cementació:Millora significativamentresistència a la fatiga per flexió i torsió.
●Nitruració:També millora la resistència a la fatiga, tot i que en generalen menor mesuraque la carburació.
Resistència a la corrosió
●Cementació:Resistència a la corrosió limitada.
●Nitruració:Forma unacapa densa de nitrid, proporcionantresistència superior a la corrosió.
4. Materials adequats
●Cementació:
El més adequat per aacer baix en carboni i acers de baix aliatgeLes aplicacions comunes inclouenengranatges, eixos i componentssotmesos a càrregues i friccions elevades.
●Nitruració:
Ideal per a acers que contenenelements d'aliatgecom ara l'alumini, el crom i el molibdè. Sovint s'utilitza per aeines de precisió, motlles, matrius, icomponents d'alt desgast.
5. Característiques del procés
| Aspecte | Cementació | Nitruració |
| Avantatges | Produeix una capa endurida profunda | Rentable Àmpliament aplicable Baixa distorsió** a causa de les temperatures més baixes No cal apagar Alta duresa i resistència a la corrosió |
| Desavantatges | Les altes temperatures del procés poden causardistorsió Requereix refredament després de la carburació | Augmenta la complexitat del procés profunditat de caixa menor Temps de cicle més llargs Cost més elevat |
Resum
| Característica | Cementació | Nitruració |
| Profunditat de la capa endurida | Profund | Superfície |
| Duresa superficial | De moderat a alt (58–64 HRC) | Molt alt (1000–1200 HV) |
| Resistència a la fatiga | Alt | De moderat a alt |
| Resistència a la corrosió | Baix | Alt |
| Risc de distorsió | Més alt (a causa de les altes temperatures) | Baix |
| Posttractament | Requereix refredament | No cal apagar |
| Cost | Baix | Superior |
Tant la carburació com la nitruració tenen avantatges únics i es seleccionen en funció derequisits de l'aplicació, incloent-hicapacitat de càrrega, estabilitat dimensional, resistència al desgast, icondicions ambientals.
Eix d'engranatges nitrurat
Data de publicació: 19 de maig de 2025