+36 20 510 1951 
prothermo@prothermo.hu Cementálás
A cementáló légkör közvetlenül a kemencében kerül előállításra. Az eljárás során a cementálás bontott metanolban (CH₃OH) és nitrogénben (N₂) történik. A cementálást a CO végzi, amely a munkadarab felületén adja le a diffúzióképes szenet. A folyamat szabályozása során — ha szükséges — propánt (C₃H₈) juttatunk a kemencébe dúsítás céljából, illetve levegőt a karbonpotenciál csökkentése érdekében.
A cementálás légmentesen zárt kemencében történik, amelyből a gázok (CO, CO₂, H₂, N₂, H₂O, CH₄) egy elégetőbe távoznak, ahol kellő légfelesleg mellett az éghető komponensek elégnek. A szabadba távozó gázok (talajszint felett min. 6 m magasságban) csak vízgőzt, nitrogént és szén-dioxidot tartalmaznak.
Az elérendő kemenceatmoszféra 20 % CO + 40 % H₂ + 40 % N₂. A cementáló légkör cementáló hatásának beállítása az ún. karbonpotenciál alapján lehetséges. A karbonpotenciál mérése és szabályozása oxigénszondával vagy lambdaszondával történhet.
A gázcementálás előnyei:
- Az eljárás nagyon jól szabályozható, számítógépes szabályozással az előre megtervezett karbon-lefutás biztosítható.
- Tömegáru cementálására is alkalmas, a cementálandó darabok mérete nem korlátozott.
Nitrocementálás
A nitrocementálás 750–880 °C-on történik, ahol inkább a cementáló hatás érvényesül. A nitrocementált kéreg 0,5–0,8 % szenet és 0,4–3,0 % nitrogént tartalmaz. A gázközegű nitrocementáláshoz a gázcementálásnál megismert gázokat használjuk, amelyek mellé még ammóniát is adagolunk. A 780 °C-on történő 1–3 órás nitrocementálás során 0,1–0,4 mm vastag kérget hozhatunk létre.
Karbonitridálás
A karbonitridálás 540–580 °C-on történik, ahol a nitridálás folyamata a hatékonyabb. Leginkább szerszámacélok élettartamának növelésére alkalmazzák. Karbonitridálás részben végezhető a fenti gázkomponensek megfelelő összetételű keverékében, illetve végezhető ammónia és szén-dioxid 1:1 arányú keverékében is, kb. 50 %-os ammónia-disszociációs fok mellett. A hőntartás ideje a szokásos 570 °C-on 1–3 óra.
A nitrocementálási és karbonitridálási eljárás előnyei:
- Rövid a műveleti idő, gazdaságos eljárás.
- A rideg, vékony nitridált kérget vastagabb diffúziós réteg támasztja alá.
- Alacsonyabb a művelet hőmérséklete a cementálásénál.
- A nitrogén hatására csökken a Vkrit lehűtési sebesség, lassúbb hűtés (gázáramban) is elegendő a martenzites átalakuláshoz, kisebb a vetemedés.
- A nitrogén hatására a martenzit keményebb és kopásállóbb.
Nitridálás
A gázközegű nitridálás a jól zárható kemencetérbe vezetett ammóniában történik. Az ammónia 400 °C felett elbomlik. Az atomos nitrogén néhány másodperc után átalakul molekuláris nitrogénné. A bomlás során keletkezett nitrogén egy része megtapad az acél felületén és bediffundál a munkadarabba. A nitridálás mértéke függ az időegység alatt elbomlott ammónia mennyiségétől — ezt a disszociációs fok fejezi ki.
Disszociációs fok: az időegység alatt elbomlott ammónia mennyisége a bevezetett ammóniához képest, százalékban kifejezve. Az ammónia bomlása során jelentős mennyiségű hidrogén keletkezik, amely tág határok közt keveredve a levegővel robbanásveszélyes. Ezért a zárt terű kemencét a gázbeadagolás megkezdése előtt, illetve befejezésekor alaposan öblíteni kell semleges gázzal — pl. nitrogénnel.
A nitridálás előnyei:
- A nitridált kéreg keményebb, mint a martenzit, lényegesen kopásállóbb.
- A nitridált kéreg keménységét, kopásállóságát mintegy 500 °C-ig megőrzi.
- Az alacsony hőmérsékletű nitridálás gyakorlatilag nem okoz a munkadarabban elhúzódást, vetemedést.
- A finomszemcsés, szferoidites szövetszerkezet nitridálás után is megmarad.
- A nitridált kéreg gyengén korrózióálló.