Select Page

Nitrasyon ve Nitrokarbürleme

Nitrasyon ve nitrokarbürleme nedir?

Bu prosesler işlemleri bitmiş veya yarı mamül ürünlerin yüzey özelliklerini geliştiren, düşük sıcaklık ve düşük atıklıkla gerçekleştirilen termo kimyasal işlemlerdir.  Malzeme yüzeyi, malzeme kompozisyonu, yüzey temizliği, kullanılan ekipman ve proses parametreleri, gaz nitrasyon ve gaz nitrokarbürleme işlemlerinin ürüne vereceği nihai özelliklerin oluşmasında son derece önemli parametrelerdir.

Gaz Nitrokarbürleme

Gaz Nitrokarbürleme proses süreleri 30 dakika ile 7 saat arası değişmektedir. Gaz nitrasyon işleminde ortama verilen amonyak gazının yanında bu proseste ortama karbondioksitte verilir. Proses esnasında parçalanma socunuda elde edilen azot ve karbon sıcaklığında etkisi ile difüzyon ile parça yüzeyinden girerek ince bir demir nitrokarbür tabakası oluşturur. İşlem 560-580 derecelerde ferritik nitrokarbürleme veya 590-720 derecelerde östenitik nitrokarbürleme olmak üzere ikiye ayrılır. Östenitik nitrokarbürleme işleminde uygulanan sıcaklık daha yüksek olduğu için atıklık riski daha yüksektir.

Gaz nitrokarbürleme işlemi sonrasında oluşan beyaz tabaka, malzemenin korozyon direncini ciddi anlamda yükseltmektedir. Ayrıca nitrokarbürleme işlemi sonrasında uygulanan post oksidasyon prosesi ile malzeme yüzeyinde demiroksit tabakası (1-3 mikron) oluşturularak, malzemenin korozyon direnci dahada fazla arttırılabilmektedir.

Gaz Nitrasyon

Gaz nitrasyon işlemi 490-560 c arası sıcaklıklarda maksimum 100 saate kadar sürebilen bir işlemdir.Gaz nitrasyon işleminde, proses ortamında bulunan amonyak gazı parçalanarak atomal halde bulunan azot gazını oluşturur ve sıcaklığında etkisi ile azot malzeme yüzeyine difüze olur,Süre ve sıcaklık parametreleri ile kontrol edilen, difüze olan azot miktarı ( derinliği ) malzemenin kimyasal yapısında bulunan nitrür yapıcı alaşım elementleri ile etkileşime girerek nitrür çökeltilerini oluşturur.Nitrasyon prosesi sonucunda malzeme yüzeyinde beyaz tabaka olarakta adlandırılan demir nitrür tabakası oluşmaktadır (yaklaşık 5-30 mikron). Bu tabaka malzemenin korozyon ve aşınma direncini arttırmaktadır. Beyaz tabaka ile çekirdek arasındaki kalan bölge ise difüzyon tabakası olarak adlandırılmaktadır ve yoğun miktarda nitrür çökeltileri içermektedir. Difüzyon tabakası özellikle malzemenin yorulma direncini arttırmakta ve aşınma direncinde iyileştirmektedir.

Gaz nitrasyon ve gaz nitrokarbürleme işlemlerinin malzemeye kattığı mekanik özellikler oldukça benzemektedir. İşlem seçimi konusunda en önemli fark gaz nitrasyonun çok uzun bir proses olması (maliyet) ancak düşük sıcaklıkta yapılmasıdır (çok düşük atıklık), gaz nitrokarbürlemeye bakıldığında ise işlem süresi kısa ( düşük maliyet) ancak görece olarak yüksek sıcaklıktır. ( daha fazla atıklık).

​

Önerler'de Nitrasyon İşlemi

Firmamızda nitrasyon işlemleri için gaz nitrasyon fırınları kullanılmaktadır.

  • Firmamızda gaz nitrasyon, gaz nitrokarbürleme ve post oksidasyon işlemlerinin tümü yapılmaktadır.

  • Şarj kapasiteleri 600 kg ve 2000 kg olan toplam 3 adet nitrasyon fırınının tümü Alman menşei IPSEN markadır.

  • Fırınlarımızda bulunan NitroProf programı ile proses için hayati öneme sahip sıcaklık, zaman ve gaz akışları otomatik olarak kontrol edilmekte ve kayıt altında tutulmaktadır.

2007 yılından beri uygulamakta olduğumuz gaz nitrasyon ve gaz nitrokarbürleme işlemleri konusunda çok önemli know-how ‘ a sahip firmamızda, uzman personelimiz ve son teknoloji ekipmanlarımız ile müşterilerimize en iyi kaliteyi sunmaktayız.

İşlemlerin Faydaları

  • Yüksek yüzey sertliği

  • Yüksek aşınma direnci
  • Düşük sürtünme katsayısı

  • Yüksek korozyon direnci

  • Yüksek yorulma direnci

  • İşlem sonrası minumum atıklık

İşlemlerin Uygulanabileceği Çelikler

  • Krank milleri (yorulma – aşınma dayanımı)

  • Gazlı amortisörler (nitrasyon sonrası yapılan post-oksidasyon işlemi ile yüksek aşınma dayanımı, korozyon dayanımı ve estetik görünüm )

  • Sıcak dövme ve form kalıpları

  • Pullar (Düşük sürtünme katsayısı)

  • Yaylar ( Yüksek yorulma direnci

  • Alüminyum enjeksiyon kalıpları

  • Plastik enjeksiyon kalıpları (Aşınma dayanımı , yapışmanın önlenmesi ve yüksek yorulma direnci)

    1010      250 – 350 HV1

    1020      250 – 350 HV1

    1030      300 – 400 HV1

    1040      350 – 450 HV1

    1050      450 – 550 HV1

    1060      450 – 550 HV1

    4130      500 – 600 HV1

    4140      550 – 650 HV1

    4340      550 – 650 HV1

    8620      500 – 600 HV1

    1.7131   550 – 650 HV1

    1.2714   700 – 800 HV1

    1.2343   950 – 1100 HV1

    1.2344   1000 – 1150 HV1

    1.2367   1000 – 1150 HV1

    1.8519   800 – 900 HV1

    1.8550   950 – 1100 HV1

İşlemlerin Sonrası Oluşabilecek Problemler

Nitrasyon işlemleri diğer işlemlere göre düşük sıcaklıklarda yapıldığından dolayı atıklık problemi çok daha azdır. Bu duruma rağmen, finish işlenmiş ve nitrasyon işlemine girmiş malzemelerde çok düşük ebatlarda değişimler görülebilmektedir.

Nitrasyon işlemi bir yüzey işlemi olduğu için malzeme temizliği son derece önemlidir. Talaşlı imalat ve taşlama gibi proseslerden gelebilecek kesme sıvısı, bor yağı vb. kirlilikler prosesi görsel ve metalürjik olarak olumsuz yönde etkilemektedir. Nitrasyon prosesi sonucunda elde edilecek mekanik özellikler, kullanılan çeliğin alaşım elementleri ile doğrudan ilişkili olduğu için yanlış bir çelik seçimi sonucuda malzemeden beklenen performans değerleri sağlanamamaktadır.