Decarburarea este una dintre provocările zilnice asociate cu tratamentul termic al metalelor. Este o reacție chimică care are loc atunci când piesele din oțel sunt încălzite în prezența oxigenului. Carbonul prezent în materialele tratate se evaporă, ceea ce le face să își piardă rezistența naturală la uzură și crește riscul de rupere prin fisurare. Pentru a evita problemele asociate decarburării, există două metode principale: tratarea într-o atmosferă controlată sau în vid și reprelucrarea prin îndepărtarea stratului decarburizat pentru a moderniza piesele deteriorate.
De ce ar trebui evitată decarburizarea?
Fenomenul de decarburare poate fi observat pe piesele din oțel. După cum sugerează și numele, acesta afectează conținutul de carbon de pe suprafața piesei în urma unei operațiuni de încălzire. Decarburarea este o reacție chimică nedorită care reduce acest conținut de carbon, făcând rezistența pieselor mult mai slabă.
În practică, acest fenomen apare atunci când oțelul este încălzit în prezența oxigenului. Aliajul, alcătuit din atomi de Fe și C, reacționează cu O2 pentru a crea CO2. Carbonul din oțelul utilizat pentru fabricarea pieselor se evaporă pentru a forma acest gaz și, ca urmare, concentrația de carbon de pe suprafața piesei scade. Duritatea oțelului depinde în primul rând de conținutul său de carbon. Astfel, de fiecare dată când sunt încălzite într-o atmosferă care conține oxigen, piesele sunt decarburizate, ceea ce creează un risc real de rupere.
Pe termen lung, consecințele decarburării semnificative pot fi multiple: fisuri de suprafață care se propagă spre miezul piesei și provoacă ruperea acesteia, precum și o reducere a durității suprafeței și a rezistenței la uzură. Prin urmare, prevenirea decarburării pare esențială.
Diverse soluții pentru a preveni acest fenomen
Primul lucru de făcut pentru a evita decarburarea pare evident: prevenirea prezenței oxigenului în atmosfera tratamentului termic aplicat pieselor din oțel. Mai multe opțiuni sunt disponibile profesioniștilor, care pot alege, de asemenea, să efectueze reprelucrarea în urma tratamentelor esențiale.
Schimbarea atmosferei de tratament
Prima soluție pentru a preveni decarburarea este de a garanta absența oxigenului la încălzirea oțelului. Mai multe tratament termic într-o atmosferă controlată atmosferă controlată oferă această posibilitate.
În primul rând tratamentele în atmosferă neutrăcare constă în difuzarea de azot sau argon, are loc într-un mediu complet lipsit de oxigen. În mod destul de logic, această metodă reduce, de asemenea, riscul de oxidare a pieselor și este utilizată pe scară largă pentru operațiunile de recoacere, întărire sau stabilizare. În unele cazuri, este posibilă și încălzirea în vid.
Există, de asemenea, tratamente pe bază de carbon într-o atmosferă controlată reactivă. Această tehnică constă în difuzarea carbonului în timpul operației, în aceeași concentrație cu cea susceptibilă de a se evapora și de a se transforma în CO2. De exemplu, dacă piesele introduse în cuptor conțin 0,4% carbon, atmosfera din interior este încărcată cu 0,4% din acest element chimic, pentru a nu perturba compoziția oțelului. Această soluție a fost dezvoltată special pentru a preveni decarburarea și funcționează prin utilizarea senzorilor pentru a regla concentrația de carbon din atmosfera de tratare.
Prelucrarea pieselor
O altă metodă de evitare a decarburării este îndepărtarea zonei decarburate printr-o operație de prelucrare. Aceasta este cunoscută sub numele de reprelucrare : zonele decarburizate sunt îndepărtate. De cele mai multe ori, însă, este necesară reprelucrarea tuturor pieselor pentru a evita disparitățile, ceea ce poate fi destul de costisitor și necesită mult timp.
Decarburarea este un fenomen natural care apare atunci când oțelul este încălzit în prezența oxigenului. Aceasta provoacă o reacție chimică în care carbonul se evaporă, reducând considerabil rezistența materialului la uzură și crescând riscul de rupere. Există două modalități principale de evitare a decarburării: tratarea în atmosferă controlată și reprelucrarea. În primul caz, cuptoarele de tratare difuzează o atmosferă neutră sau reactivă, încărcată cu carbon, astfel încât piesele tratate își păstrează conținutul de carbon. În al doilea caz, piesele care au fost supuse decarburării sunt reprelucrate pentru a-și păstra proprietățile inițiale după tratament. Primul caz este adesea soluția cea mai potrivită și cea mai economică.
