تزيد الكربنة من الصلابة. تنطوي هذه العملية على زيادة محتوى الكربون في الطبقة السطحية للفولاذ منخفض الكربون، مما يعزز بدوره من صلابته ومقاومة التآكل وقوة التعب.
ملخص العملية:
الكربنة هي عملية معالجة حرارية حيث يتم إثراء سطح الفولاذ منخفض الكربون بالكربون. يتم ذلك عادةً عن طريق تعريض الفولاذ لبيئة غنية بالكربون في درجات حرارة عالية، عادةً ما بين 1200 درجة فهرنهايت إلى 1600 درجة فهرنهايت. ينتشر الكربون في سطح الفولاذ، مكوّناً طبقة أكثر صلابة تُعرف باسم العلبة.
-
شرح تفصيلي:آلية زيادة الصلابة:
-
ترجع الزيادة في الصلابة في المقام الأول إلى انتشار الكربون في سطح الفولاذ. في درجات الحرارة المرتفعة، يمكن لذرات الكربون أن تتحرك بحرية أكبر وتخترق سطح الفولاذ. ويعزز هذا المحتوى المتزايد من الكربون تكوين المارتينسيت أثناء التبريد اللاحق، وهي بنية مجهرية صلبة وهشة تزيد من صلابة الفولاذ بشكل كبير.
-
فوائد تتجاوز الصلابة:
-
إلى جانب زيادة الصلابة، تعمل الكربنة أيضًا على تحسين مقاومة التآكل وقوة التعب. يمكن للطبقة السطحية المتصلبة أن تتحمل التآكل الكاشطة واللاصقة بشكل أفضل، وتساعد قوة التعب المحسنة على مقاومة المكون للفشل تحت التحميل الدوري.التطبيق والمواد:
-
الكربنة فعالة بشكل خاص على الفولاذ منخفض الكربون مثل 12L14 و1018 و8620. لا يحتوي هذا الفولاذ على محتوى كربون كافٍ ليتم تقويته عن طريق المعالجات الحرارية التقليدية، مما يجعل الكربنة عملية أساسية لتعزيز خواصها الميكانيكية.
اختلافات العملية:
