NİTRÜRLEME
Nitrürleme, sementasyon gibi yüzeyde kimyasal bileşim değişikliği gerektiren bir yüzey sertleştirme yöntemidir. Nitrürlemede, azotlu ortam içerisinde, alaşımlı çeliklere azot emdirilerek sert bir yüzey elde edilir.
Nitrürleme işlemi ile sağlanan sert yüzey katmanı, sementasyondaki gibi maretensit dönüşümüne değil, çok yüksek sertlikteki nitrürlerin oluşumuna dayanır. Bu nedenle nitrürlenmiş parçalara su verme işlemi gerekmez. Buna bağlı olarak sementasyon uygulanmış parçalara oranla çok daha az çarpılma ve gerilme olasılığı vardır.
Genel anlamda Nitrürleme ( yada Nitürasyon) işlemiyle çeliklere şu özellikler kazandırılır.
1. Yüksek sertlik ve aşınma direnci
2. menevişleme sıcaklıklarında yumuşamaya karşı yüksek direnç ve yüksek sıcaklık sertliği
3. yüksek yorulma direnci
4. iyileştirilmiş korozyon direnci
5. daha yüksek boyutsal kararlılık.
Nitrürleme işlem sıcaklığı 500-700 dereceler arasındadır. Bu sıcaklıkta atomik azot (N) ferrit içerisinde çözünür. Azotun ferrit içindeki çözünürlüğü %1 i geçtiği anda demir-nitrürleri oluşur ve çökelirler. Çökelen bu nitrürler çok sert bileşiklerdir ve çelik yüzeyinde beyaz tabaka adı verilen bir tabaka oluştururlar. Beyaz tabakanın altında ise alaşım nitrürleri çökelir. Beyaz tabaka çok sert olduğu gibi, çok da gevrektir. Bu nedenle başarılı bir nitrürlemede beyaz tabakanın kalınlığının az olması ana hedeftir.
Hemen tüm çelikler nitrürlenebilir. Ancak bileşiminde alüminyum, krom, molibden, vanadyum gibi elementler bulunan alaşımlı çelikler, yüzeylerinde daha kararlı nitrür tabakalarına sahip olurlar. Alaşımsız karbon çelikleri, sertleşmiş kabuk tabakasının şişme yapıp kalkma eğilimi göstermeleri nedeniyle nitrürlemeye çok uygun değillerdir.
Alaşım elementleri ile oluşan nitrürler çok ince taneli bir yapıya sahiptir ve sertlikleri çok yüksektir. Örenğin alüminyum alaşımlı bir nitrürleme çeliği işlem sonrası yüzeyde 900-1000 HV sertliğe ulaşırken, martensit bir yüzeyde sertlik 800-850HV civarındadır. Nitrürlemeyle elde edilen yüksek sertlik değerlerine başka yöntemlerle ulaşmak çok zordur. Ayrıca bu yüksek sertlik 600-650 dereceye kadar kullanılabilir, oysa martensitik bir yüzeyde sertlik 200 dereceden sonra düşme eğilimi gösterir.
İşlemden önce nitrürleme uygulanacak parçalar normal su verme yöntemiyle sertleştirilirler. Sonra nitrürleme sıcaklığından en az 30 derece daha yüksek bir sıcaklıkta menevişlenirler. Tüm bu işlemlerin bitiminden sonra nitrürleme işlemine geçilir.
Farklı yöntemlerle nitrürleme yapılabilir
1. gaz ortamında: genellikle kapalı fırın ortamında amonyak gazı kullanılarak işlem yapılır, işlem sonrası nitrürleme derinliği 0.2-*.7 mm arasındadır. Azotun yayınma hızı düşük olduğundan işlem çok uzun zaman alır. Biraz önce verdiğimiz kabuk kalınlıklarına ulaşmak için 500-570 dereceler arasında normal olarak 60 saat nitrürleme zamanı geçer.
2. Toz ortamında: genel olarak karbürleme işlemindeki gibi uygulanır. Parçalar sandık içerisine nitrür verecek malzemelerle birlikte kapalı olarak konur, burada sıcaklık biraz önceki gibidir ancak süre 12 saattir. Toz ortamda nitrürleme, sonradan parça yüzeyinden pullanma olması ve dökülmesi nedeniyle artık pek kullanılan bir yöntem değildir.
3. erimiş tuz ortamında : genelde ağırlıkça %60-70 sodyum siyanür, %30-40 potasyum siyanür ve %2-3 karbonattan oluşan bir karışım kullanılır. İşlem sıcaklığı 510-570 dereceler arasındadır. Nitrürleme süresi gaz ortamında nitrürlemeye göre çok kısadır, genellikle iki saatin altındadır. Bu yöntem takım çeliklerinin, yüksek hız çeliklerinin nitrürlenmesinde yaygın olarak kullanılır.
Siyanürleme ve karbonitrürleme diye ayrı bir nitrürleme işlemi daha vardır ancak bu nitrürlemeden biraz daha farklıdır, burada yüzeye hem karbon emdirilir hem de nitrürleme işlemi aynı anda yapılır., işlem tuz banyolarında yapılıyorsa siyanürleme, gaz ortamında yapılıyorsa karbonitrürleme denir. İşlem sıcaklığı karbürleme sıcaklığından düşük, nitrürleme sıcaklığından yüksektir. ( 800-900 derece)
0 Yanıt
5897 Gösterim