WAT IS CASE VERHARDING?

Waarom Case Harden?

Er zijn verschillende redenen om een materiaal te verharden in plaats van te proberen een volledig metalen object uit te harden. Een van de redenen is efficiëntie. Minder energie en minder tijd zijn nodig om het buitenste oppervlak van een metaal te verwarmen in tegenstelling tot de gehele dwarsdoorsnede. Deze efficiëntieverbeteringen kunnen leiden tot enorme kostenbesparingen in grootschalige productieactiviteiten. Een andere reden waarom case verharding wordt veel gebruikt is vanwege de prestaties. Het kan voordelig zijn om een metaal met een harde buitenschaal en een meer kneedbaar interieur te hebben. Een voorbeeld hiervan is wanneer een metaal nodig is om slijtage te weerstaan, maar moet nog steeds in staat zijn om een impact te absorberen zonder te resulteren in een volledige broze breuk.

Soorten casehardingmethoden

Case verharding kan worden uitgevoerd door middel van verschillende middelen. Een van de meest populaire methoden voor hogere koolstofstaal of andere warmte-behandelbare metalen is door middel van verwarming enblussen. Verwarming en blussen omvat het gebruik van een soort van warmtebron, zoals inductiespoelen of een oxyfuel vlam om het buitenoppervlak van een staal langs de temperatuur waar de microstructuur begint te veranderen, bekend als de kritische temperatuur (over het algemeen ergens rond 700 graden Celsius). Zodra dit is bereikt, moet het stalen oppervlak snel worden gekoeld door in contact te worden gebracht met een blusmedium. Dit kan pekel, water, olie of lucht zijn. Verschillende media zullen worden gebruikt voor verschillende toepassingen, afhankelijk van de vereiste koelsnelheid. Deze snelle koeling zorgt ervoor dat het staalMartensiet, dat is een zeer harde, slijtvaste microstructuur.

Een andere methode voor het verharden van de behuizing isnitriding. Nitriding dankt zijn naam aan de vorming van nitrides die het proces vormt op het oppervlak van een metaal. Om het nitridingproces uit te voeren, worden metalen verwarmd tot een verhoogde temperatuur en blootgesteld aan ammoniak of andere stikstofdragende stoffen. De verhoogde temperatuur en blootstelling aan stikstof bevorderen de vorming van nitrides, die van nature zeer hard en bestand zijn tegen slijtage. Dit proces werkt alleen als er elementen op het metaal worden gehard die nitrides kunnen vormen, zoals chroom en molybdeen. Nitriding vereist over het algemeen lagere temperaturen dan verwarming en blussen en vereist ook geen blusproces, wat resulteert in minder vervorming.

Carburerenis een andere vorm van case verharding die op grote schaal wordt gebruikt om demechanische eigenschappenvan een stalen substraat. Tijdens carburateursstaallegeringwordt verwarmd tot een verhoogde temperatuur en vervolgens wordt blootgesteld aan hoge hoeveelheden koolstof op het oppervlak. De externe koolstofbron kan een gas, vloeistof of vaste stof zijn, afhankelijk van de toepassingsvereisten. De grote hoeveelheden externe koolstof vormen dan carbides met andere elementen op het oppervlak van het staal. Deze carbides zorgen voor een verhoogde hardheid en slijtvastheid. Net als bij nitriding zijn de verwarmingseisen over het algemeen minder, wat mogelijk leidt tot minder vervorming.