Vakum ve plazma karbonlama, karbonlama gazının birkaç mbar’lık mutlak basınç altında kaldığı işlemlerdir. Sementasyon gazları, metan, propan veya asetilen gibi hidrokarbonlardır, burada esas olarak asetilen, vakumlu karbonlama için kullanılır.
Metan, yeterli karbonlama sonuçları elde etmek için ek bir plazma aktivasyonu gerektirir. Parçaların kısmi karbonlama gerektirmesi durumunda, metan ile plazma karbonlamasının avantajı vardır. Bu durumda, iş parçasının karbonlanmaması gereken kısmına basit ve kolay çıkarılabilir metal bir maske yerleştirilir. Bu işlem, daha sonra çıkarılması zor olan macun kullanmaktan daha kolaydır.
Thermal Decomposition During Vacuum Carburizing
Carburizing Gas Karbon içeriği* Karbon verimi
Mathane CH4 75 % < 3 %
Propane C3H8 82 % ~ 25 %
Acetylene C2H2 92 % ~ 60 %
Sıcak bölgeye küçük miktarlarda karbonlama gazı verilir ve vakum pompaları tarafından çekilir. Sıcaklık ve gaz akışı gibi proses parametreleri, parça gereksinimlerine göre seçilir ve proses kontrolü için kullanılır. Belirtilen karbon profilini elde etmek için, karbonlama, karbonlama ve difüzyon için dönüşümlü adımlarla yapılır ve ardından son bir difüzyon adımı uygulanır. Bu diziler aynı zamanda işlem kontrolü için parametrelerdir.
Proses Avantajları
Atmosferik koşulların kullanıldığı proseslerle karşılaştırıldığında, vakumlu karbonlama birçok avantaja sahiptir. Daha yüksek karbon kütle akış hızı nedeniyle, döngü süresi önemli ölçüde azalır. Vakumlu fırınlar daha yüksek sıcaklıklara kolayca izin verir, bu nedenle özellikle daha büyük kasa derinlikleri için proses süreleri önemli ölçüde azaltılabilir.