Nitrasyon
Çelikleri
Nitrasyon çelikleri yüksek aşınma dayanımına, yüksek yorulma dayanımı ve yüksek korozyon dayanımı gerektiren yerlerde tercih edilen, yüzeylerine ısıl işlem ile azot (N) emdirilen, ince tane yapısına sahip çeliklerdir.
Nitrasyon Çelikleri
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. Krom, alüminyum, molibden ve vanadyumla azot içeriğiyle mukavemet derecesi oldukça yüksek seviyelere ulaşır. Nitrasyon çelikleri, statik mukavemetleri, yorulma, aşınma ve korozyon dayanımları ideal düzeydedir. Öncelikle ıslah edilerek 480- 570 °C arasında nitrürlenme işlemine tabi tutulurlar. Yumuşak tavlanmış ve 250HB ön sertlikli biçimde servis edilirler. Menevişleme ve nitrürleme sıcaklığı aralığında yaklaşık olarak 30-50 °C’lik fark olması istenir. Böylelikle ıslah edilmiş olan iç yapıda olası büyük farklılık ya da değişimlerin önüne geçilmiş olur. Nitrasyon aşağıdaki çelik gruplarının hemen hemen hepsine uygulanabilir;
- Islah ve imalat çelikleri
- Sementasyon çelikleri
- Yüksek hız çelikleri
- Yay çelikleri
- Soğuk iş takım çelikleri
- Sıcak iş takım çelikleri
- Dökme demirler
- Çökelmeyle sertleşen paslanmaz çelikler
- Östenitik ve martenzitik yapıdaki paslanmaz çelikler.
Nitrasyon işlemi; gaz, plazma ya da tuz banyosunda nitrürleme olarak birbirinden farklı türlerde gerçekleştirilebilir. Nitrokarbürleme işlemleri kapsamında proses için üstün öneme sahip olan ısı, zaman ve gaz akışları profesyonel sistemlerimiz tarafından kontrol edilerek kayıt altında tutulur. Yüksek aşınma, yorulma ve korozyon dayanımına sahip oldukça kaliteli ürün seçenekleri için AkÇelik markamızla iletişime geçebilir, ihtiyaç duyduğunuz çelik ürünlerini hızlıca temin edebilirsiniz.
Nitrasyon Çeliklerinin Özellikleri
Kalıp ve makine elemanlarının istenilen fonksiyonları yerine getirme aşamasında parçaların yüzey alanları iç kısımlarına oranla fazlasıyla gerilme ve aşındırıcı güçlere maruz kalırlar. Tüm bu etkiler, malzemenin yüzey dayanım sınırını aştığında yüzeyde aşınma, kırılma, çizilme, korozyon ve darbe benzeri olumsuzluklar göze çarpar. Özellikle endüstriyel uygulamalarda çelik başta olmak kaydıyla pek çok metalik makine parçasının hem aşınma hem de yorulma dayanımını artırmak amacıyla yüzeylerdeki sertleştirilme ihtiyacında nitrürleme işleminden yararlanılır. Bu çeliklerin genel özellikleri şu şekildedir;
- Aşınmaya karşı yüksek dayanıma sahiptirler.
- Fazla yüzey sertliğiyle dikkat çekerler.
- Düşük sürtünme katsayısı vardır.
- Kontrollü kaynak yapılabilirlik özellikleri bulunur.
- Neredeyse 500 dereceye kadar geliştirilmiş ısı direnciyle öne çıkarlar.
- İdeal boyut ve kusursuz şekilli üretim avantajı sunar.
- Pullanma, kalkma, sürtünme ve sarmalara karşı dirençlidir.
- Islahlı çekirdek ve yüzey arasında ideal bir mekanik uyumluluk sağlar.
- Yüksek tokluk ve başarılı mekanik özellikleriyle bilinirler.
- Darbelere dirençli hem tok çekirdek hem de yüksek yüzey sertlik değerlerinin bir olacak şekilde elde edilebilmesi avantajını verir.
- Nitrürleme işlemi sonrası gerçekleştirilen oksidasyon uygulamasıyla yüksek korozyon dayanımı elde edilir.
- Bütün çeliklere uygulanabilirler.
Bu çelikler, endüstriyel açıdan ayrı bir öneme sahiptir. EN10085 normunda barındırdıkları alaşım element türüne göre 9 ayrı kalitesiyle dikkat çeker. Bu gruptaki çelik kalitelerinin tasarım ve seçim aşamasında aşağıdaki konular dikkate alınabilir;
- Başarılı bir nitrasyon yeteneği için alaşım tasarımı
- Mekanik ve metalurjik için gerekli özellikler
- Islah işleminden sonra uygun sertlik
- Nitrürleme işleminden sonra uygun nitrasyon sertlik ve derinliği
- İmal edilecek parçaların ölçüleri
- İyi işlenebilirlik
- İyi parlatılabilirlik
- Bütçe dostu yaklaşım
- Kolay ulaşılabilirlik
Uygulama Alanları/Kullanım Alanları
Nitrasyon çelikleri, ıslah edilmiş çekirdek yapıları ve nitrürleme sonucu meydana gelen fazla sertlikteki yüzeylerden kaynaklı değişen mekanik yüklere maruz kalan yerlerde sıklıkla tercih edilirler. Bu sebeple üretim aşamasında yüksek saflıkta imal edilmeye çalışırlar. Fazla sürtünme ve yük altında çalışmakta olan parçalar için kullanımı çok uygundur. Otomotivden havacılığa, savunma sanayiinden enerjiye, ağır sanayiinden makine yapımına kadar birçok endüstride kullanımına yer verilir. Nistrasyon çeliklerinin kullanımı genellikle PVC sektöründe yaygın olarak gözlemlenir. Genellikle ekstrüder kovanların, otomobil iç aksamlarının ve sonsuz vidaların üretimi sürecinde kullanılırlar. Ayrıca iletim milleri ve takım tezgâhlarında da tercih edilmektedir. Bu çeliklerin endüstriyel uygulama alanları aşağıdaki gibidir;
- Makine sanayi
- Kalıp endüstrisi
- Otomotiv endüstrisi
- Savunma sanayi
- Uçak sanayi
- Gemi sanayi
- Nükleer sanayi
- Demiryolu sanayi
- Köprü ve inşa sanayi
Ayrıca yüksek aşınma, yorulma veya korozyon direnci istenilen alanlarda da tercih edilirler. Bu alanlar;
- Takım tezgahlarında yer alan iletme milleri, kayıt ray ve mastarlarda
- Sıcak buhar armatürlerinde
- Dişli yapımı ve karıştırıcılarda
- Otomotivdeki valf, krank mili ve kam mili elemanlarında
- Plastiklerin işlenmesinde
- Top ve tüfek namlularında
- Mikserlerde kullanılmaktadır.
Güçlü nitrür oluşturucu elementlerle meydana getirilen ve çeliğin yüzeyinden belli bir derinliğe kadar inerek özel sert tabaka oluşturma işlemine “Nitrasyon çeliği” adı verilir. Yüzeylerine ısıl işlemle azot işlenen, ince tane yapısına sahip çelikler olarak dikkat çekerler. Nitrasyon işleminde gerçekleştirilen şey aslında çelik yüzeyine difüzyonla azot vermedir.
Nitrasyon çeliklerinin ulaşılabilir yüzey sertlikleri ve sertlik derinlikleri aşağıdaki tabloda kapsamlı olarak verilmiştir;
Kısa Gösterim | Malzeme No | Yüzey Setliği, HV | Yüzey Sertliği, HRC | Sertleşme Derinliği, mm |
31CrMol2 | 1.8515 | 800-900 | 64-67 | 0.1-0.8 |
32CrAlMo7-10 | 1.8505 | 900-1100 | 64-71 | 0.1-1.0 |
31CrMoV9 | 1.8519 | 750-850 | 62-65 | 0.1-0.8 |
33CrMoV12-9 | 1.8522 | 800-900 | 64-67 | 0.1-0.8 |
34CrAINi7-10 | 1.8550 | 900-1100 | 64-71 | 0.1-0.8 |
41CrAIMo7-10 | 1.8509 | 900-1100 | 64-71 | 0.1-1.0 |
40CrMoV13-9 | 1.8523 | 800-900 | 64-67 | 0.1-0.8 |
34CrAIMo5-10 | 1.8507 | 900-1100 | 64-71 | 0.1-1.0 |
Nitrasyon çelikleri hakkında net bir fiyat bilgisi verebilmek mümkün değildir. Fiyatlar, birçok faktöre bağlı olarak değişiklik gösterebilir. Örneğin nitrürlenen çelik cinsi, ebatları, ağırlıkları ve alaşım içerisindeki karbon miktarı gibi pek çok detay fiyatlar üzerinde etkilidir. Net fiyat bilgisi için AkÇelik ile iletişime geçebilir, daha detaylı bilgi alabilirsiniz.
