Nitrasyon Nedir? Neden Uygulanır?

Nitrasyon ısıl işlemi yüzeysel olan bir işlem sürecidir. Azot maddesinin çelik yüzeyine difüzyonu sonucunda sert bir tabaka oluşumu sağlanır. Başka bir deyişle çelik yüzeyine azot emdirme işlemidir. Her malzemenin nitrasyon kabiliyeti farklıdır. Bazı çeliklerde yorulma ve korozyon kabiliyetini arttırırken bazı çeliklerde düşürür.

Nitrasyon ısıl işleminin amacı malzeme yüzeylerinin aşınma direncinin, korozyon ve yorulma direncinin arttırılmasıdır.

Nitrürleme işlemi 350-580 °C aralığında yapılır ve soğuma oda sıcaklığında gerçekleşir. Azot yapıya girdikten sonra soğurken demir nitrürler ve çelikte bulunan diğer elementlerle alaşım nitrürleri oluşturarak çökelir. Nitrasyon işleminde martenzit, östenit ve ferrit dönüşümleri olmaz. Ayrıca su verme veya şok soğutma işlemleri de gerekmez.

Difüzyon düşük sıcaklıklarda oldukça yavaş gerçekleşmektedir. Ayrıca nitrür ayrışmaları da çok ince olur. İnce ayrışma sonucu nitrür tabakası sertlik kazanır. Sıcaklık arttırıldığında sertlik artar fakat derinlik azalır.

4140 Çeliği Nitrasyon İşlemi

4140 çeliğinde nitrasyon işlemi yorulma dayanımını arttırır. %50 Azot %50 Hidrojen gaz karışım oranında nitrürlenen 4140 çeliğinde 550 °C’de en kalın bileşim tabakası elde edilir.Yüksek sıcaklıklar Nitrür tabaka kalınlığını azaltır. Yüksek sıcaklık ve uzun işlem sürelerinde çok ince beyaz tabaka elde edilir. Uzun nitrasyon sürelerinde temperleme ve çökelti büyümesi nedeniyle sertlik azalır.

8620 Çeliği Nitrasyon İşlemi

%50 Azot %50 Hidrojen gaz karışım oranında nitrürlenen 8620 çeliğinde, en yüksek yüzey sertliği, 500°C’de 8 saat süreyle oluşur. En büyük difüzyon tabakası ise 600°C’de 8 saat süreyle oluşur. Kısa işlem süresi ve düşük sıcaklıklarda bileşim tabakası ince, sıcaklık ve zamanın artmasıyla kalın tabaka elde edilir. Ancak 600°C’nin üzerinde süre artarsa tabaka kalınlığı azalır.