La nitrocarburación ferrítica (FNC, comúnmente conocida como nitruración blanda) se lleva a cabo a aproximadamente 560–590 °C. La atmósfera es principalmente amoníaco, y se agrega CO₂, gas endotérmico u otros gases que contienen carbono para formar una capa de compuestos y una capa de difusión delgada compuesta principalmente de ε fase en un corto período de tiempo, lo que mejora significativamente la resistencia al desgaste, anticonvulsivos y resistencia a la corrosión. El punto clave del control es gestionar el potencial de nitruración y la actividad del carbono simultáneamente; el tratamiento posterior a la oxidación puede formar una capa densa de Fe3O4 en la superficie para mejorar aún más la resistencia a la corrosión.
- Temperatura aprox. 560–590 °C, en estado de ferrita
- Atmósfera: NH₃ + gas que contiene carbono (CO₂, gas endotérmico, etc.)
- Resultado: Capa de compuestos dominada por ε tiempo de procesamiento es relativamente corto
- Control: gestión dual del potencial de nitruración y la actividad de carbono
- La postoxidación mejora la resistencia a la corrosión; el tubo de muestreo es propenso a los cristales de bicarbonato de amonio
La diferencia entre nitruración y nitruración
| Proyecto | Nitruración gaseosa | Nitrocarburante (FNC) |
|---|---|---|
| temperatura | Aproximadamente 500–580 °C | Aproximadamente 560–590 °C |
| atmósfera | NH₃ (gas diluyente) | NH₃ + gas carbonoso |
| tiempo | más largo | Corto (por lo general unas pocas horas) |
| objetivo principal | Profundidad de la capa de difusión, resistencia a la fatiga | Capa compuesta: resistente al desgaste, antiadherente, resistente a la corrosión |
| Piezas típicas | Cig eñal, engranaje, molde | Piezas de automóviles, piezas hidráulicas, sujetadores, piezas estructurales generales |
Principio
La adición de carbono promueve la formación y estabilización de la ε permitiendo que la capa de compuestos crezca más rápido y más gruesa. Por lo tanto, FNC puede obtener una capa de compuestos con buen rendimiento en un corto tiempo, adecuada para piezas de acero dulce y acero al carbono ordinario.
Composición y control de la atmósfera
Combinaciones de atmósferas comunes:
- NH₃ + CO₂
- NH₃ + gas endotérmico;
- NH₃ + N₂ + CO₂, etc.
Los controles deben considerar ambos:
- potencial de nitruración Kn: Determina la absorción y la composición de fase del nitrógeno;
- actividad del carbono: Afecta el contenido de carbono y la calidad de la capa de compuestos en el ε fase;
- Relación de gases y caudal: Asegúrese de que los ingredientes sean uniformes en todo el horno.
Post-oxidación
Después de FNC, la superficie se oxida con una atmósfera oxidante (como vapor de agua, aire o N₂O) en condiciones controladas para formar una capa densa de óxido negro de Fe3O4, que puede mejorar significativamente la resistencia a la pulverización de sal y tener una apariencia hermosa. La temperatura del proceso, el tiempo y la atmósfera deben controlarse estrictamente para evitar la formación de Fe2O3 suelto.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre nitruración suave y nitruración con baño de sal?
El baño de sal nitrocarburante utiliza sal fundida como medio, que es rápido y tiene una buena uniformidad, pero hay problemas con la eliminación de sales residuales y la protección del medio ambiente. La nitrocarburación gaseosa es más limpia y facilita el control y registro automáticos.
¿Se requiere enfriamiento después de FNC?
Generalmente no se requiere. Se lleva a cabo en el estado de ferrita, y se puede enfriar directamente después de la infiltración (enfriamiento por aceite, enfriamiento por agua o enfriamiento por aire, de acuerdo con los requisitos del proceso).
¿El acero inoxidable puede ser nitrurado?
Sí, pero la película de pasivación en la superficie del acero inoxidable dificultará la nitruración, requiere un tratamiento de activación especial y reducirá su propia resistencia a la corrosión. El escenario de uso debe evaluarse.