نیتروکربورایز اهنی

نیتروکربورایز آهنی. نیتروکربورایز آهنی یا FNC ، که با نام های اختصاصی Tenifer ، Tufftride و Melonite و همچنین ARCOR[ ۱] نیز شناخته می شود، مجموعه ای از روش های سخت کاری ویژه است که عناصر نیتروژن و کربن را به فلزات آهنی در دماهای کمتر از نقطه بحرانی نفوذ می دهد و این فرآیند معمولا در یک حمام نمک اتفاق می افتد. روش های دیگر نیتروکربورایز آهن نیز وجود دارند. که شامل فرآیندهای گازی مانند Nitrotec و یونی ( پلاسما ) است. دمای عملیات نفوذ از ۵۲۵ درجه سلسیوس ( ۹۷۷ درجه فارنهایت ) تا ۶۲۵ درجه سلسیوس ( ۱٬۱۵۷ درجه فارنهایت ) تغییر می کند، اما معمولاً در ۵۶۵ درجه سلسیوس ( ۱٬۰۴۹ درجه فارنهایت ) رخ می دهد . در این دما، فولادها و سایر آلیاژهای آهنی در ناحیه فاز فریتی باقی می مانند. به این دلیل که فاز فریت امکان کنترل بهتر پایداری ابعادی را فراهم می کند که این کنترل پذیری در سختکاری قطعه هنگام انتقال آلیاژ به فاز آستنیتی وجود نخواهد داشت. [ ۲] چهار دسته اصلی نیتروکربورایز آهنی وجود دارد: گازی ، حمام نمکی ، یونی یا پلاسما ، و بستر سیال . [ ۳]
این روش ها برای بهبود سه ویژگی اصلی کیفیت سطحی از جمله مقاومت در برابر خراشیده شدن، خواص خستگی و مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود. این فرآیند مزیت ایجاد مقدار کمی اعوجاج را در طول فرآیند سختکاری دارد، که دلیل آن دمای پایین فرآیند است که شوک های حرارتی را کاهش می دهد و از انتقال فاز در فولاد جلوگیری می کند. [ ۴]
اولین روش های نیتروکربورایز کردن فریتی در دماهای پایین حدود ۵۵۰ درجه سلسیوس ( ۱٬۰۲۲ درجه فارنهایت ) در حمام نمک مایع انجام شد. اولین شرکتی که این فرآیند را با موفقیت تجاری کرد، صنایع شیمیایی امپراتوری ( ICI ) در بریتانیای کبیر بود . [ ۵] [ ۶] ICI ، فرآیند شرکت خود را به دلیل کارخانه ای که در آن توسعه یافت، کاسل ( cassel ) یا به دلیل وجود گوگرد در حمام نمک، روش «Sulfinuz» نامید. در حالی که این فرآیند با دوک های پرسرعت و ابزارهای برش بسیار موفق بود، مشکلاتی در مورد تمیز کردن محلول وجود داشت زیرا به مقدار کافی قابل حل در آب نبود. [ ۷]
به دلیل مسائل مربوط به تمیز کاری محلول، شرکت جوزف لوکاس ( Joseph Lucas ) در اواخر دهه 1950 شروع به آزمایش بر اساس روش گازی نیتروکربورایز فریتی کرد. این شرکت در سال 1961 برای ثبت اختراع اقدام کرد. به استثنای تشکیل سولفیدها، سطحی مشابه فرآیند سولفینوز در محصول به وجود آورد. اتمسفر این فرآیند گازی از آمونیاک ، گازهای هیدروکربنی و مقدار کمی از گازهای حاوی کربن دیگر تشکیل شده است. [ ۸]