Nitrürleme İşlemi İçin Basit Bir Kılavuz

Nitrürleme işlemi metal parçaları işlemenin özel bir yoludur. Çok sert, güçlü ve çok uzun süre dayanabilir olmalarına yardımcı olur. Bunu metal parçalarınıza güçlü bir zırh katmanı vermek gibi düşünebilirsiniz. Bu zırh onların çizilmesini, yıpranmasını veya paslanmasını önler. Güçlü olması gereken metal parçalarla çalışıyorsanız, bu makale tam size göre. Size nitrürleme işlemini kolay bir şekilde anlatacağız. Nasıl çalıştığını, neden iyi bir şey olduğunu ve daha iyi ürünler yapmanıza nasıl yardımcı olabileceğini öğreneceksiniz.

Nitrürleme İşlemi Nedir ve Nasıl Çalışır?

Nitrürleme işlemi bir tür ısıl işlemdir. Çelik ve diğer demirli metalleri sertleştirmek için kullanılan bir yüzey işleme sürecidir. Ana fikir, metal bir parçanın dışına nitrojen koymaktır. Bunu, iş parçasını çok fazla nitrojen içeren özel bir yerde ısıtarak yaparsınız. Nitrojen metalin içine işler. Buna difüzyon denir. Bu işlem çok sert bir dış katman oluşturur.

Bu dış katman nitrür çökeltileri adı verilen küçük, sert parçacıklarla doludur. Bu da yüzeyi çok ama çok sert hale getirir. Karbürleme gibi metali sertleştirmenin diğer yollarından farklıdır. Nitrürleme işlemi daha düşük bir sıcaklıkta yapılır. Bu çok iyi bir şeydir çünkü parçaların bükülmemesi veya şekillerinin fazla değişmemesi anlamına gelir. Çok az bozulma olur, böylece parçalarınız doğru boyutta kalır. Nitrürleme işlemi, yüksek ısı kullanımından kaynaklanan sorunlar olmadan parçaları daha güçlü hale getirmenin harika bir yoludur.

Nitrürleme ile Paslanmaya Karşı Koruma Neden Bu Kadar Önemlidir?

Nitrürlemenin en iyi yanlarından biri, parçalara kazandırdığı büyük korozyon direncidir. Bu, paslanmayı durdurmaya yardımcı olduğu anlamına gelir. Bir parça nitrürlendiğinde, en üstte özel bir katman oluşturulur. Buna bileşik tabaka denir. Bu katman genellikle demir nitrürden yapılır. Güçlü bir duvar gibi çalışır. Bu duvar hava ve suyun alttaki metale ulaşmasını engeller. Bu, pas ve diğer aşınma ve korozyon türlerini durdurmaya yardımcı olur.

Birçok parça için iyi bir korozyon direncine sahip olmak, sert olmak kadar önemlidir. Örneğin, ateşli silah bileşenlerini veya ıslak alanlarda kullanılan parçaları düşünün. Nitrürlemeden gelen korozyon direnci, bu parçaların çok daha uzun süre dayanacağı anlamına gelir. Paslanmaya karşı zaten iyi direnç gösteren paslanmaz çelik gibi bir metal için bile nitrürleme korozyon direncini daha da iyi hale getirebilir. Nitrür tabakası aşınmaya karşı direnci artırır ve parçayı hasara karşı güvende tutar. Bu ekstra korozyon direnci çok önemli bir avantajdır.

Nitrürleme için Doğru Proses Sıcaklığı Nedir?

Nitrürleme için proses sıcaklığı çok önemlidir. Genellikle 400°C ile 575°C (750°F ile 1065°F) arasında bir ısıda yapılır. Bu sıcaklık çok dikkatli seçilir. Nitrojen difüzyonunun çalışması için yeterince sıcak olması gerekir. Ancak çok da sıcak olamaz. Proses sıcaklığı çok yükselirse, parçanın içini zayıflatabilir. Parçanın daha önceki bir ısıl işlem adımından aldığı gücü bozabilir.

Düşük işlem sıcaklığı nitrürleme için büyük bir iyi noktadır. Karbürleme gibi metali sertleştirmenin diğer yolları çok daha yüksek sıcaklıklar kullanır. Bu yüksek ısı, iş parçalarının bükülmesine veya şeklinin değişmesine neden olabilir. Nitrürleme ile çok az bozulma olur. Bu da parçanın işlendikten sonra düzeltilmesi için daha az iş gerektiği anlamına gelir. İş parçası boyutunu ve şeklini korur. Bu size çok fazla zaman ve para kazandırabilir.

Nitrürleme Bir Parçanın Yüzey Finişini Nasıl Değiştirir?

Nitrürleme işleminden sonra bir parçanın yüzey kalitesi genellikle çok güzel ve pürüzsüzdür. İşlemde düşük ısı kullanıldığından, yüzey kalitesi pürüzlü hale gelmez. Çoğu durumda, parçalar fırından çıkar çıkmaz kullanıma hazırdır. Genellikle büyük parlatma veya taşlama işlerine ihtiyaç duymazlar. Pürüzlü bir yüzey bırakabilen diğer ısıl işlem yöntemlerine baktığınızda bu harika bir şeydir.

Bazen yüzeyde koyu gri veya siyah renkli çok ince bir tabaka görülebilir. Bu bir oksit tabakasıdır. Genellikle nitrokarbürleme işlemi gibi bazı nitrürleme türlerinde olur. Bu oksit tabakası aslında iyi bir şeydir. Korozyon direncini daha da iyi hale getirebilir. Ayrıca parçaların kolayca kaymasına ve sürtünmenin azalmasına yardımcı olabilir. Çok parlak ve parlak bir yüzey kaplamasına ihtiyacınız varsa, az miktarda parlatma yapabilirsiniz. Ancak çok fazla parlatma yapmamalısınız. Ağır parlatma sert nitrür tabakasını çıkarabilir.

Nitrürleme Sonrası Parçaları Temperlemeniz Gerekir mi?

Bu çok güzel bir soru. Cevabım hayır, parçaları temperleyemezsiniz sonra onları nitrürleyeceksin. Parçaların sertleştirilmesi ve son menevişini alması gerekir. önce nitrürleme işlemi başlar. Temperleme adımı, parçanın iç kısmına doğru miktarda güç ve tokluk kazandırır. Son temperleme sıcaklığının nitrürleme için kullanılacak sıcaklıktan daha yüksek olması çok önemlidir. En az 30°C (50°F) daha yüksek olmalıdır.

Bu neden bu kadar önemli? Bir parçayı son temper sıcaklığından daha sıcak bir sıcaklıkta nitrürlerseniz, metalin içi yumuşayacaktır. Bu da tüm parçayı çok daha zayıf hale getirecektir. Dolayısıyla, hatırlanması gereken kural şudur: her zaman önce sertleştirin ve temperleyin. Bu, dış yüzey çok sertleşirken alaşımın iç kısmının güçlü kalmasını sağlar. Nitrürlemeden önce iyi bir temperleme, mükemmel bir parçanın sırrıdır.

Nitrürlemede Kasa Derinliğini Nasıl Kontrol Edebilirsiniz?

Kasa derinliği, sertliğin bir parçanın yüzeyinin ne kadar derinine indiğini gösterir. Nitrürleme ile, yüzey derinliğini iki ana yolla değiştirebilirsiniz. Birincisi, parçanın fırında ne kadar süre kaldığıdır. İkincisi ise fırının sıcaklığıdır. Parça ne kadar uzun süre işlem görürse, nitrojen metalin o kadar derinine inecektir. Bu da daha derin bir kasa derinliği oluşturur.

Daha derin bir kasa, bir parçaya daha iyi yorulma mukavemeti sağlayabilir. Bu, krank mili veya dişli gibi çok fazla gerilim alan parçalar için önemlidir. Ancak, bu işlemin çok zaman aldığını bilmelisiniz. Derin bir kasa elde etmek çok yavaş olabilir ve bazen 80 saatten fazla sürebilir. Parçaları tasarlayan kişiler, parçanın yapması gereken iş için doğru kasa derinliğine karar verir. Birçok iş için, aşınmaya karşı harika bir direnç elde etmek için gereken tek şey ince bir kasadır.

İşlem Öncesi Yüzey Durumu Nasıl Olmalıdır?

Bir parçanın fırına yerleştirilmeden önceki yüzey durumu çok önemlidir. Yüzey tamamen temiz olmalıdır. Üzerinde yağ, gres, kir veya pas olmamalıdır. Yüzeyde kalan herhangi bir kir nitrojenin metalin içine girmesini engelleyebilir. Bu yumuşak noktalara neden olur ve işlem iyi çalışmaz.

Ayrıca, yüzey üzerinde daha önce yapılmış başka bir çalışmadan kalan herhangi bir katman bulunamaz. Örneğin, bir yüzey şu işlemler sırasında zarar görmüş olabilir CNC işleme. Bu durumda, yeni ve temiz metale ulaşmak için biraz taşlama veya parlatma ile bir miktar malzeme çıkarılmalıdır. Bu durum paslanmaz çelik için daha da geçerlidir. Paslanmaz çeliğin üzerinde göremediğiniz doğal bir tabaka vardır. Bu bir oksit tabakasıdır ve metali korur. Bu tabakanın nitrürleme işleminden hemen önce çıkarılması gerekir. Eğer çıkarılmazsa, nitrojen metalin içine giremez. Temiz bir yüzey, iyi bir nitrürlenmiş parça için ilk adımdır.

Farklı Nitrürleme Çeşitleri Nelerdir?

Üç ana nitrürleme türü vardır. Her biri biraz farklıdır. Farklı türdeki işler için iyidirler.

1. Gaz Nitrürleme: Bu en sık göreceğiniz türdür. Gaz nitrürleme için, iş parçaları kapalı bir fırına konur. Daha sonra fırının içine özel bir gaz pompalanır. Bu genellikle sıcak amonyak gazıdır. Amonyak gazı sıcak metal yüzeyinde parçalanır ve nitrojen açığa çıkarır. Bu nitrojen daha sonra çeliğin içine girer. Gaz akışı çok yakından izlenmelidir. Gaz nitrürleme, bir seferde çok sayıda parça yapmak için iyi bir seçimdir.
2. Tuz Banyosu Nitrürleme: Tuz banyosu nitrürleme ile parçalar sıcak, sıvı tuz dolu bir küvete konur. Bu tuzun içinde bol miktarda nitrojen ve biraz da karbon vardır. Buna bazen sıvı nitrürleme de denir. Tuz banyosu nitrürleme çok hızlıdır. Parçalara büyük aşınma ve korozyon direnci kazandırır. Genellikle nitrokarbürleme adı verilen özel bir nitrürleme türü için kullanılır.
3. Plazma Nitrürleme: Bu, bunu yapmanın en yeni yoludur. Plazma nitrürlemede parçalar vakumlu bir fırının içine konur. Fırın daha sonra nitrojen ve hidrojen gibi özel bir gaz karışımı ile doldurulur. Bundan sonra, gazın neredeyse renkli bir işaret gibi yanmasını sağlamak için elektrik alanları kullanılır. Bu parlayan gaza plazma denir. Plazmanın içinde nitrojen iyonları vardır. Bu iyonlar parçanın yüzeyine püskürtülür. Plazma nitrürleme size tüm süreç üzerinde en iyi kontrolü sağlar. Gerekirse saf nitrojen gazı kullanabilirsiniz. Paslanmaz çelik için mükemmel bir seçimdir çünkü plazma yüzeyi temizler ve sert oksit tabakasını ortadan kaldırır.

Here is a simple table to show how they are different:

Nitrürleme ile Ne Tür Malzemeleri Sertleştirebilirsiniz?

Nitrürleme belirli çelik türleri için en iyisidir. Tüm metaller için işe yaramayacaktır. En iyi malzemeler, içlerine özel alaşım elementleri karıştırılmış alaşımlı çeliklerdir. Bunlara nitrür oluşturucu elementler denir. Bu elementler, istediğimiz süper sert nitrür uçları yapmak için nitrojeni yakalamakta çok iyidir. Bu iş için en iyi elementler alüminyum, krom ve molibdendir.

İşte nitrürleme için iyi olan bazı malzemeler:

• Krom ve molibden içeren düşük alaşımlı çelikler. Bunlar nitrürlenmiş parçalar için çok sık kullanılır.
• H13 gibi takım çelikleri genellikle nitrürlenir. Ekstrüzyon kalıpları gibi şeyler yapmak için kullanılırlar.
• Paslanmaz çelik mükemmel bir seçimdir. Paslanmaz çeliklerin nitrürlenmesi yüzey sertliklerini çok daha iyi hale getirir. Aynı zamanda yapışmalarını veya çizilmelerini önler, bu da gall adı verilen bir sorundur. Her türlü paslanmaz çelik, hatta östenitik paslanmaz çelik bile plazma nitrürleme ile işlenebilir.
• Dökme demirler ayrıca nitrürlenebilir. Nitrürlenmiş bir yüzey dökme demirlerin çok daha sert ve uzun ömürlü olmasını sağlar.

Basit bir karbon çeliğini nitrürleme ile gerçekten sertleştiremezsiniz. Bunun nedeni, içinde doğru alaşım elementlerine sahip olmamasıdır. Bu elementler olmadan nitrojen, yüksek yüzey sertliği veren sert bitleri oluşturamaz.

Nitrürlenmiş Parçalar Genellikle Ne İçin Kullanılır?

Her gün gördüğünüz ve kullandığınız birçok makinede nitrürlenmiş parçalar bulabilirsiniz. Nitrürleme genellikle aşınma ve yorulmaya karşı güçlü olması gereken parçalara yapılır. Kaplama çok sert olduğu için birbirine sürtünen parçalar için mükemmeldir. Nitrürlenmiş bir yüzeyin düşük sürtünmesi de büyük bir yardımcıdır.

Yüzeyi sertleştirmek için nitrürlenmiş bir parçanın kullanıldığı birkaç örnek aşağıda verilmiştir:

• Motor Parçaları: Krank mili, eksantrik mili ve supap parçaları genellikle nitrürlenir. Bu, bir araba motorunun içindeki milyonlarca dönüş ve hareket için dayanmalarına yardımcı olur.
• Dişliler: Bir araba veya makinedeki dişlinin çok sert bir yüzeye ihtiyacı vardır. Bu, dişli üzerindeki dişlerin aşınmasını önler. Nitrürlenmiş bir dişli çok güçlüdür ve uzun süre dayanır.
• Bir Şeyler Yapmak için Araçlar: Plastik ve metali şekillendiren ekstrüder vidaları ve kalıpları gibi parçalar nitrürlenir. Yüksek yüzey sertliği, aşınmadan başka şeyleri şekillendirmelerini sağlar.
• Ateşli Silah Bileşenleri: Bir silahın birçok parçası nitrürlenir. Bu, onlara sert, siyah ve uzun ömürlü bir yüzey sağlar ve aynı zamanda pası durdurmada çok iyidir.
• Rulmanlar ve Burçlar: Dönen veya kayan parçalar için nitrürlenmiş bir yüzey daha az sürtünme anlamına gelir. Birbirlerine yapışmalarını önlemeye yardımcı olur.

Çok sert bir yüzeye ve aşınmaya karşı büyük bir dirence ihtiyaç duyan herhangi bir iş parçası nitrürleme işlemi ile daha iyi hale getirilebilir.

Unutulmaması Gereken Önemli Noktalar

• Nitrürleme bir ısıl işlem türüdür. Bir metalin yüzeyine nitrojen koyarak onu çok sert hale getirir.
• Parçalara aşınmaya karşı inanılmaz bir direnç ve büyük bir korozyon direnci sağlar.
• İşlem düşük ısı kullanır. Bu, parçaların şekil veya boyutlarının çok fazla değişmediği anlamına gelir.
• Başlıca türleri gaz nitrürleme, tuz banyosu nitrürleme ve plazma nitrürlemedir. Plazma nitrürleme size en fazla kontrolü sağlar.
• Nitrürleme en iyi alaşımlı çelikler ve takım çelikleri üzerinde çalışır. Bu çeliklerin içinde krom veya alüminyum gibi elementler bulunur.
• Parçaların tamamen sertleştirilmiş ve temperlenmiş olması gerekir önce nitrürleme işlemine başlarsınız.
• Genellikle krank mili gibi motor parçalarının yanı sıra çok güçlü bir yüzeye ihtiyaç duyan dişliler ve aletler için kullanılır.