Tổng quan thấm cacbon-nito đồng thời

1. TỔNG QUAN THẤM CACBON-NITƠ
Thấm cacbon-nitơ là phương pháp làm bão hòa (thấm, khuyếch tán) dồng thời cacbon và nitơ
vào bề mặt thép để nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn. Độ cứng và tình chốn mài mòn
của lớp thấm cacbon-nitơ cao hơn so với thấm cacbon nhưng thấp hơn so với thấm nitơ.
Công nghệ này đã có từ rất sớm, ở Mỹ người ta đã nghiên cứu công nghệ này từ những năm
đầu của thế kỷ 20. Sau đó nó được phát triển tại các nước châu Âu và Nhật. Thấm cacbon-nitơ
cải thiện rất nhiều cơ tính của thép: nó làm tăng khả năng chịu mài mòn, giảm hệ số ma sát,
chống ăn mòn, giảm cong vênh, tăng tuổi thọ cho các chi tiết máy, độ bóng cao hơn nhiều so
với thấm cacbon. Giá thành thấp. Do đó thấm cacbon-nitơ là công nghệ không thể thay thế đối
với 1 vài chi tiết như bạc trượt được sử dụng trên ôtô.
Ban đầu người ta sử dụng hỗn hợp muối xianua KCN để tiến hành thấm. Nhưng hỗn hợp
muối này rất độc ảnh hưởng xấu đến cơ thể con người và môi trường. Nên hiện nay không còn
được sử dụng. Ngày nay công nghệ thấm này ở nước ta chủ yếu được thực hiện bằng 2
cách:thấm thể lỏng sử dụng hỗn hợp muối (KCNO+K2CO3) hoặc thấm thể khí sử dụng hỗn
hợp khí NH3 + khí mêtan ít độc hại hơn.
Thấm cacbon-nitơ ở thể khí có nhiều ưu điểm hơn thấm thể lỏng. Đây là công nghệ hóa nhiệt
luyện mới, đang được áp dụng ngày càng rộng rãi. Khi tiến hành thấm cacbon thể khí người ta
pha thêm amôniac với tỷ lệ phù hợp để tiến hành thấm cacbon-nitơ đồng thời. Về cơ bản cách
thấm này không khác thấm cacbon ở thể khí là mấy. Nhưng lại có nhiều ưu điểm hơn.
Sau đây là 1 vài ưu điểm của thấm cacbon-nitơ đồng thời:
 Lớp thấm cacbon ngoài cacbon ra còn bão hòa nitơ, nhưng với lượng ít, tạo nên các pha
cacbon-nitrit F3(CN) phát tán rất cứng, làm tăng rất mạnh tính chống mài mòn. Độ cứng
của lớp thấm không khác lớp thấm cacbon (60-65)HRC, nhưng nhờ thính chống mài mòn
tăng nên thời hạn làm việc kéo dài thêm 50-100%.
 Do cơ tính cao hơn, lớp thấm có thể lấy mỏng hơn so với lớp thấm cacbon khoảng
20-30%.
 Do tác dụng của amoniac, quá trình tạo muội trên chi tiết khi thấm bị thủ tiêu, do đó tạo
điều kiện tăng nhanh tốc độ thấm. Người ta thường tiến hành thấm ở 840-860o
C với tốc
độ thấm không khác gì thấm cacbon ở 930o
C. Nhờ giảm được nhiệt độ của lò xuống
khoảng 50-80o
C nên thời hạn sử dụng lò được kéo ra rất nhiều.

2. Chính nhờ các ưu việt đó có thể coi thấm cacbon-nitơ là công nghệ hóa –nhiệt luyện thông
dụng tiên tiến nhất, nó đã được áp dụng rộng rãi trong sản xuất ôtô, máy kéo, động cơ…đem
lại hiệu quả kinh tế cao.