Yüzey ısıl işlem

Yüzeysel ısı tedavileri teknikleri bir malzemenin ısıl işlem belirli mekanik parça kalp ya da yüzeye farklı mekanik karakteristikleri kazandırmak için. Aslında, çoğu durumda, mekanik parçalar aşağıdaki gibi streslere maruz kalır:

Bu fenomenler, bazen birkaç türü olan ve bazen işlem gerektiren dış katmanları zorlar.

Diğer ısıl işlem türü ise toplu ısıl işlemdir .

Yüzey işlemleri iki ana gruba ayrılır: yüzey ısıtma ve termokimyasal işlemlerden sonra su verme yoluyla sertleştirme.

Yüzey ısıtma işlemi

Isıtma, östenitik sıcaklıkta birkaç milimetreye kadar lokalize edilir ve ardından iki farklı biçimde hızlı soğutma yapılır:

Oksiasetilen (OA) ısıtma

Bir meşale ile yapılmıştır .

İndüksiyonla ısıtma

Endüklenen akımın varlığına bağlı Joule etkisi ile termal girdi . Isıtma kalınlığının ve sıcaklığın daha iyi kontrolü için OA ısıtmaya tercih edilir.

Kendi iç özelliklerini koruması ve yüzeyde çok sert bir tabaka oluşturması gereken mekanik parçaların yüzey sertleştirilmesinde kullanılan tekniktir .

Yüksek enerji teknikleri

Bu ısıtma türleri aşağıdakilerle karakterize edilir:

Daha ziyade, sürtünme direncini artırmak için tedavilerde kullanılırlar.

Farklı tekniklerin karşılaştırılması

Kullanılan çelikler

İşleme kalınlığı küçük olmalıdır ( 10 mm'den fazla olmamalıdır  ), bu nedenle düşük sertleşebilirliğe sahip malzemelere ihtiyacımız var  : % C <0,5 çelik . Bu karbon sınırlaması, artık östenit ve su verme dokusunun oluşma riskini azaltır.

Termal projeksiyon

Plazma projeksiyonu

Plazma püskürtme kullanan yüzey ısıl işlem, ısıtma işlemleri ve termokimyasal işlemlerin sunduğu iki ana zorluğun üstesinden gelir:

Plazma püskürtme, kalınlıkların daha iyi kontrolüne izin verir ve her tür malzeme üzerinde kaplama mümkündür. Prensip, tedavi edilecek yüzeylere çarpan sıcak çıkıntı yapan parçacıklardan oluşur. İşlemden önce yüzey kumlama veya sıyırma ile hazırlanmalıdır. Malzemeye yapışma , parçacıkların kinetik enerjisine bağlıdır (200 ila 1000  m / s hızlar ). Öngörülen parçacıklar tungsten, bakır, tantal, molibden veya seramik olabilir.

Termokimyasal işlem

Ana tedaviler:

Simantasyon

Alandaki% C'yi artırarak artan sertleşme. Kimyasal karbon difüzyon işlemidir. Bu zenginleştirme, gazlı (kullanımların% 80'i), sıvı, macunsu bir ortamda gerçekleşir. Eşzamanlı iki olay vardır:

İşlem 900  ila  950  ° C aralığında gerçekleştirilir (bu yüksek sıcaklık difüzyonu destekler). Kullanılan çelikler düşük % C'ye ve az sayıda ekleme elemanına sahiptir (XC18, 20MC16).

Nitrasyon

Nitrürleme işlemi (veya işlemi), işlenmiş parçaların yüzeyde azot bırakmaya yatkın bir ortama (önceden nitro olarak adlandırılır) 300  ila  580  ° C sıcaklıkta , nitrojenin yayılabildiği bir ortama daldırılmasından oluşan bir yüzey işlemidir . odanın çekirdeğine yüzey. Tedavi bittikten sonra iki katman gözlemleyebiliriz:

Yüzey sertliğindeki artış belirli avantajları beraberinde getirir: parçaların aşınması sınırlı olacaktır, ancak parçalar nitrürleme ile ilgili olarak belirli mekanik özelliklerini özünde tutmaya devam edecek, kombinasyon katmanı, yataklar için takdir edilebilecek iyi kayma özelliklerine sahiptir ve dişliler, gerekirse bu katman çıkarılabilir. Elde edilen sertlik, yüzey sertleştirmeden daha büyüktür ( 1000 HV'ye karşı 1200 HV ) ve kalınlık daha iyi kontrol edilir, ancak işlem biraz daha pahalıdır (5  € / kg, 3 € / kg'a karşı işleme tabi tutulur  ). Kullanılan çeliklerin % C'si 0,3 ile 0,4 arasındadır.

Karbonitrasyon ve kromizasyon

Kromlaşma, kromun bir çeliğin yüzey katmanlarına yayıldığı bir işlemdir. Bu metalin çelik veya diğer malzemeler üzerinde yüzey tortusu olan krom kaplama ile karıştırılmamalıdır. Carbonitriding bir difüzyon tedavisidir. Yüzey sertleştirmede olduğu gibi, yüzeyde bir karbon kaynağı vardır, ancak ek olarak, fırına veya bir banyoya bir nitrojen girişi vardır.