Koolverbrandingsproces

Deze behandeling, ook cementeren genoemd, wordt gebruikt om de hardheid van het materiaal en zijn slijtvastheid te verhogen, terwijl de kern toch zacht en buigzaam blijft. Dit effect wordt bereikt door de oppervlaktelagen van het staal te verzadigen met koolstof. Merk op dat deze warmtebehandeling alleen van toepassing is op staal met een koolstofgehalte tot 0,25%. Tijdens het carboneren wordt het staal verhit tot een temperatuur van 850-900oC. De carburatietijd bedraagt 3 – 20 uur, afhankelijk van de dikte van de oppervlaktelaag waarin de carburatieveranderingen moeten plaatsvinden. De werkstukken worden dan gehard en ontlaten.

Piro-carb vacuüm carbonering

Dankzij haar technologisch geavanceerde ovens biedt Sacher ook de moderne Piro-carb vacuüm carboneringstechnologie aan. Het veroorzaakt geen oxidatie of vervorming van het materiaal en laat een schoon oppervlak van de werkstukken achter. Het is ook een sneller proces dan het klassieke en daarom – dankzij de vermindering van het energieverbruik – milieuvriendelijker.

Wat is het procédé van het carboneren van staal?

Zoals wij reeds eerder zeiden, wordt het beschreven effect bereikt door het staal te verzadigen met koolstof in de bijna-oppervlaklagen. Maar hoe gaat dit proces in detail in zijn werk?

Aangezien staal een kristallijne structuur heeft, moet het materiaal verhit worden tot de genoemde 850-900°C om te kunnen carbureren, d.w.z. carboniseren. Ook moet gezorgd worden voor een passende concentratie van koolstofatomen in de onmiddellijke nabijheid van het te verbeteren oppervlak. Het diffusiefenomeen wordt dan gebruikt om de koolstofatomen in de staalstructuur te brengen. Dit verschijnsel maakt het mogelijk dat het materiaal koolstof absorbeert die zich eerder in zijn omgeving heeft opgehoopt. De absorptie vindt plaats totdat het concentratieniveau tussen de media geëquilibreerd is, en gaat dan over in diffusie in de diepte.

Tijdens het hele carboneerproces kan de toevoer van vrije koolstofatomen in de staalstructuur geschieden via een geschikte vloeibare oplossing of als vaste stof of gas. Daarna, als het staal geactiveerd is (door verhitting), bewegen de koolstofatomen zich rond de kristalroosterstructuur tot zij de dichtstbijzijnde vrije knooppunten bereiken.

Hoe snel de diffusie of, meer algemeen, de carburatie zelf verloopt, hangt in de grootste mate af van de beschikbaarheid van vrije atomen van het beschreven element in de omgeving van het materiaal, en ook van de temperatuur van het materiaal.

Het carboneren van staal wordt uitgevoerd in heterogene media. Voorbeelden van vaste stoffen zijn houtskoolpoeder verrijkt met activator-additieven. In het geval van vloeistoffen worden vooral zouten gebruikt, zoals alkalimetaalcarbonaat of -chloride. En hoe zit het met het carbureren op gas?

Het is meestal gebaseerd op koolmonoxide of methaan en wordt regelmatig gebruikt omdat het een bovengemiddelde controle geeft over de hoeveelheid koolstof die in het milieu aanwezig is. Op dit punt is het ook vermeldenswaard dat ionisatie-karboniseren, op basis van plasma-generatie, ook mogelijk is, evenals vacuüm-karboneren zoals wij dat eerder op deze bladzijde beschreven hebben. Dit laatste wordt ook wel carbureren bij lage druk en hoge temperatuur genoemd.

Volledige lijst van voordelen van vacuümcarbureren

Het door Sacher voorgestelde carboneren bij hoge temperatuur biedt talrijke voordelen ten opzichte van alternatieve technieken. Wij hebben dit echter eerder slechts kort vermeld, en ons uitsluitend geconcentreerd op de snelheid van het proces en de afwezigheid van oxidatie en vervorming binnen het te verfijnen materiaal. Hieronder volgt dus een volledige lijst van de belangrijkste voordelen die deze bijzondere carbureringsmogelijkheid biedt:

– nauwkeurige dimensionale controle en grote herhaalbaarheid,
– hoge en uniforme hardheid van de ondergrond van de gecarboneerde onderdelen in het hele profiel,
– Aanzienlijk hogere productzuiverheid dan met conventionele verwerkingstechnieken,
–Aanzienlijk verminderd aantal stappen in de totale productieprocedure, waaronder bijvoorbeeld geen eindreiniging of slijpen,
– Uitstekende controle van de uniformiteit in termen van hardheid en microstructuur en diepte van de diffusielagen
– mogelijkheid om zelfs uiterst kleine of blinde gaten te carbureren,
– de afwezigheid van een inwendige oxidatiezone, met andere woorden, de eliminatie van inwendige oxidatie, wat zich vertaalt in geoptimaliseerde mechanische en vermoeiingseigenschappen van de te behandelen werkstukken.

Carboneren van staal in samenwerking met Sacher

Bij Sacher doen wij voor elke bestelling ons uiterste best om onze klanten resultaten te geven die voor honderd procent overeenstemmen met hun behoeften, en tegelijk aantrekkelijke prijzen voor de service te handhaven. Dankzij onze jarenlange ervaring, onze betrouwbare en voortdurend bijgewerkte kennis van de sector en onze goed uitgeruste technische installaties, kunt u er zeker van zijn dat uw carburatie-opdracht op een volledig professionele manier zal worden uitgevoerd, en op basis van een ontwerp dat het eindresultaat maximaliseert. Wij nodigen u van harte uit contact op te nemen met ons personeel.