Çelik yüzeyinin azot kullanılarak zenginleştirilmesini sağlayan nitrasyon fırınlarında malzeme yüzeyinin sertleşmesi hedeflenir. Malzemelerin yapısal özelliklerindeki farklar dolayısıyla nitrasyon sonucunda korozyon direncinin artması veya azalması mümkündür.
Nitrasyon Nedir?
Çeliğe özel ortamlarda difüzyon yoluyla azot verilme işlemine nitrasyon adı verilir. Nitrürleme işlemi 350 ila 580 santigrat derece arasında azotun atomik kısmının ferrit gaza geçişini ve oda sıcaklığında soğutma sırasındaki faz dönüşümünü de kapsar. Yüksek sıcaklıkta çeliğin yapısına katılan azot soğuma sırasında malzemeyi nitrürler ve çelik içerisindeki diğer metallerle alaşım halini alarak çökelir.
Bu işlem sürecinde martenzit, ferrit ve östenit dönüşümler görülmez. Şok soğutma veya su verme gibi ani soğutma işlemlerine de gerek duyulmaz. İşlem süresi; sertlik beklentisi ve uygulama yöntemine bağlı olarak 15 dakika ile 120 saat arasında değişiklik gösterebilir. Sertlik miktarı ve derinliğine göre işlemin daha uzun yapılması mümkündür. Nitrasyon fırınında gerçekleştirilen difüzyon işlemi, düşük sıcaklıklarda daha yavaş gerçekleşir. Derinliğin artması için sıcaklığın yükseltilmesi gerekebilir.
Çelik yüzeyindeki aşınma ve korozyon direncinin artmasını sağlayan nitrasyon işlemi, yatay veya dikey şekillerde üretilebilen nitrasyon fırınlarında gerçekleştirilebilir.
Nitrasyon Fırını Nedir?
Azotla zenginleştirilmiş atmosferde genellikle 480 ila 540 santigrat dereceleri arasında gerçekleştirilen nitrasyon işlemi, nitrasyon fırını içerisinde gerçekleştirilir. Nitrasyon fırınları dikey veya yatay olarak üretilebilir. Dikey tip nitrasyon fırınlarının operatör panelleri dokunmatik ekranlardan yönetilebilir ve dikey bir görüntü formatına sahiptir.
Yatay tip nitrasyon fırınlarında ise dokunmatik ekranlar dikey bir görüntü formatına sahiptir. Nitrasyon işleminde azot bakımından zenginleşen yüzey tabakası ve azot difüzyonuna maruz kalmayan çekirdek bölgesi arasında bir geçiş bölgesi de bulunur. Çeliğin iç tarafına doğru azot miktarında azalma görülür.
