Yüzeyin kimyasal bileşimi değiştirilerek yapılan bir termokimyasal yüzey sertleştirme prosesi olan işleme “Nitrasyon”, “Nitrürasyon” ya da “Nitrürleme” adı verilir. İçerisinde azot elementi barındırmasından kaynaklı diğer türlerden ayrışır.
Yüzeylerine ısıl işlem ile azot (N) emdirilen, ince tane yapısına sahip çeliklerdir. Al, Cr, Mo ve V gibi azota (N) afinitesi yüksek alaşım elementleri ihtiva eder.
Nitrasyon ya da nitrürleme, bir tür yüzey sertleştirme prosesidir. Azotun, çelik yüzeye difüzyonuna dayanan nitrasyon işlemi ile malzeme yüzeyinde aşınmaya karşı yüksek mukavemete sahip bir tabaka oluşur. Tuz banyosu nitrasyonu, azot ve karbonun eşzamanlı olarak malzeme yüzeyine yayıldığı termokimyasal bir işlemdir.
Ferritik fazda yapılan bir ısıl işlem olmasıyla ön plana çıkan nitrürleme işleminin temel faydası ölçüsel değişiklikler ve deformasyonların en aza indirildiği bir ısıl işlem yöntemi olması, ayrıca bazı çelik türlerinde çok yüksek yüzey sertliklerine ve aşınma dirençlerine ulaşılabilmesidir.
Nitrasyon, ağırlıklı olarak alaşım bakımından zengin çeliklere uygulanan yüzey işlem süreci olarak tanımlanır. Her malzemenin nitrasyon yeteneği bulunur. Nitrasyon bazı çeliklerde korozyon dayanımı ve yorulma direncini artırır. Nitrasyon çeliğe difüzyon aracılığıyla azot verme işlemidir.
İlgili 23 soru bulundu
Nitrasyon krom, molibden, vanadyum ve alüminyum gibi nitrür oluşturucu elementleri içeren çelik çeşitlerine uygulandığında daha etkilidir. İşlem, sıcak iş, soğuk iş çelikleri ve kalıp çelikleri gibi takım çeliklerine de uygulanabilir.
Nitrürleme işlemi karbonlu çeliklerin ferritik fazında 480-590 °C gibi düşük sıcaklıklarda yapılmaktadır. Nitrürleme işleminde, çelik yüzeyindeki atomik azot iç kısımlara doğru yayınır ve genellikle 5-15 μm boyutunda çok ince nitrür çökeltileri oluşturarak seramik özellikler barındıran beyaz tabakayı oluşturur.
Nitrokarburizasyon terimi, tuz veya eksozlarda işlem görmüş çelik anlamına gelir. İşlem, akan bir amonyak atmosferinde 120 saate kadar 490 ° C ila 530 ° C arasındaki sıcaklıklarda kapalı bir imbik fırınında gerçekleştirilir.
Çarpılma arzu edilmeyen parçaların yüzey sertliklerini ve aşınma dayanımlarını yükseltmek için uygulanan bir düşük sıcaklık ısıl işlemidir. Parçalar azot içeren bir ortamda 520 – 580ºC sıcaklıklarda tavlanarak uygulanır.
Metalin önce ısıtılması daha sonra yavaş yavaş soğutulması şeklinde gerçekleştirilir. Malzeme genellikle çeliktir, Ac3 +30-50 derece arası ya da Ac1 (723°C) +30 –50 derece ısıtıp sonra yavaş yavaş soğutulmasıyla tavlama işlemi gerçekleşmiş olur.
Başka bir deyişle nitrasyon, çeliğe difüzyon yoluyla azot verme işlemidir. Bu nitrürleme işlemi, 350 – 580 santigrat derece arası sıcaklıkları arasında azotun atomik kısmının ferrit gaza geçişini kapsamakta ve oda sıcaklığında yapılan soğutma sırasında faz dönüşümü oluşmamaktadır.
Gaz nitrasyon azot ve sert nitrür çökeltilerinin çözünmesine yardımcı olarak aşınma dayanımını artırmak için kullanılan bir ısıl işlem yöntemidir. Nitrasyon ısıl işlemi, yüzey işlem sürecini tanımlamak için kullanılır. Nitrasyon, ayrıca düşük sıcaklık altında yüzeyin sertleştirilmesi için tercih edilir.
Nitrasyon fırını ise nitrasyon işleminin yapıldığı fırınlar olmaktadır. Yatay ve dikey tipte üretilmekte olan bu fırınlar nitrasyon işlemlerinin en önemli aşamalarından biridir. Nitrasyon işlemi gaz nitrürleme fırınlarında ortalama 480 ile 540°C arasında yapılan yüzey sertleştirme işlemidir.
Azot gazı kendiliğinden toksik değildir, ancak solunan havada bulunan yüksek yoğunlukda azot gazı vücudun yaşamı sürdürmesi için gereken oksijenin yetersiz olmasına neden olur.
Ashton, "Alkol uygunsuz kullanım halinde çok tehlikeli bir madde olduğu gibi, sıvı nitrojen de insan dokusunu tahrip eden toksik bir kimyasaldır." dedi. Sıvı nitrojen yutulduğunda ağız, boğaz ve midede yanmaya neden olur ve dokuları öldürür.
Nitrojen, kapalı bir alana salındığında hızlıca yayılarak, oksijenin yerini alabilir ve bu durum boğulma tehlikesi oluşturur. Yüksek kısmi basınçlarda solunduğunda nitrojen narkozuna neden olur, bu da nitröz oksit zehirlenmesine benzer, geçici bir zihinsel bozukluk oluşturur.
Normalizasyon; çeliğin dönüşüm sıcaklığının üst sınırından daha yüksek bir sıcaklıkta ısıtmayı ve tane boyutunu küçültmek, homojen bir mikro yapı elde etmek ve mekanik özellikleri iyileştirmek için durgun havada soğutmayı içeren bir ısıl işlemdir.
Belli bir sıcaklığa kadar (genellikle 850-1100 ºC) ısıtılmış çeliğin cinsine göre su, yağ veya tuz banyolarında soğutularak martenzit bir yapı sağlanmasına su verme işlemi denir. Soğutma hızı, parçanın büyüklüğüne, çeliğin sertleşebilme yeteneğine ve su verme ortamına bağlı olarak değişir.
Sertleştirme işlemi, çeliğin östenit bölgesine kadar ısıtılması ve bütün yapının östenit fazına dönüşene kadar beklenilmesi sonrasında hızlı bir şekilde soğutulması ile gerçekleştirilir. Bu dönüşüm sonucunda martenzit adı verilen yüksek sertliğe sahip yapı oluşur.
Temperleme ya da menevişleme, su verilmiş çeliklerin gevrekliğini gidermek ve tokluk kazandırmak için, dönüşül sıcaklıklar altında yapılan ısıl işlem. Metal yüksek sıcaklıkta tutularak içindeki karbon atomları kararlı hale getirilir. Yeterli süre yüksek sıcaklıkta tutulan metal aniden soğutulur.
Çelik malzeme içerisindeki karbon oranına göre, G-S-K eğrisinin 20-50 C° üzerindeki sıcaklık bölgesinde ısıtılması sonucu sertleştirme işlemi yapılır. Austenit yapısı, bozulmaya zaman bulamayacak şekilde hızla soğutularak çeliğin sertleştirme işlemi yapılır.
Martenzitik paslanmaz çelikler yüksek karbonlu çelik gibi ısıl işlemle sertleştirilebilir. En az, %12 krom (Cr) içerir ve bu alaşım korozyon dayanımına yeterlidirler. Tavlanmış durumda iyi yumuşaklığa sahiptirler, ancak ısıl işlemle 50 Rockwell sertliğe çıkma kabiliyetleri vardır.
1.8519 (31CrMoV9) nitrasyon çeliğinin kullanım sertlik değeri 27-33 HRC arasındadır.
3. Nitrürleme: Azot verici ortamda 350-580 °C sıcaklıkları arasında atomik azotun ferrit faza geçişi ile gerçekleştirilir. Oda sıcaklığına yapılan soğutma sonucunda hiçbir faz dönüşü olmadan, yüzeyde oluşan nitrür tabakaları sayesinde, çelikte yüzey sertleşmesini sağlayan bir işlemdir.
Menevişleme, düşük sıcaklıklarda (A1'in altında), nötür sertleştirme, çift sertleştirme, gaz sementasyon, karbonitrasyon ya da indüksiyon sertleştirme işlemlerinden sonra, istenilen sertlik/tokluk seviyesini yakalamak için yapılan bir ısıl işlemdir.
Benzer sorularSıkça sorulan sorular
DuyuruReklam alanı
Popüler SorularSıkça sorulan sorular
© 2009-2024 Usta Yemek Tarifleri