1. Nitrasyon Çeliği Nedir?
Nitrasyon Çelikleri, azot (azotlama) işleminin verimini artırmak amacıyla bünyesinde Alüminyum (Al), Krom (Cr), Molibden (Mo) ve bazen Vanadyum (V) barındıran özel alaşımlı Çeliklerdir.
Prosesin Önemi:
Nitrasyon işlemi, malzemenin çekirdek yapısını (tane yapısını) bozmadan, yaklaşık 500-550°C sıcaklıkta yüzeye azot emdirilmesi işlemidir. Bu işlem sonucunda yüzeyde oluşan nitrür tabakası, Çeliğe ekstrem bir aşınma direnci ve korozyon dayanımı kazandırır.
2. NİTRASYON ÇELİKLERİ KİMYASAL ANALİZ TABLOSU (ARALIK DEĞERLERİ %)
Nitrasyon Çeliklerinde Alüminyumun varlığı, en yüksek yüzey sertliğine ulaşmanın anahtarıdır.
| W.Nr. | EN (DIN) | C | Si | Mn | Cr | Mo | Al | Diğer |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.8507 | 34CrAlMo5-10 | 0.30-0.37 | ≤0.40 | 0.40-0.70 | 1.00-1.30 | 0.15-0.25 | 0.80-1.20 | - |
| 1.8509 | 41CrAlMo7-10 | 0.38-0.45 | ≤0.40 | 0.40-0.70 | 1.50-1.80 | 0.20-0.35 | 0.80-1.20 | - |
| 1.8515 | 31CrMo12 | 0.28-0.35 | ≤0.40 | 0.40-0.70 | 2.80-3.30 | 0.30-0.50 | - | - |
| 1.8519 | 31CrMoV9 | 0.27-0.34 | ≤0.40 | 0.40-0.70 | 2.30-2.70 | 0.30-0.50 | - | V: 0.10-0.20 |
| 1.8550 | 34CrAlNi7-10 | 0.30-0.37 | ≤0.40 | 0.40-0.70 | 1.50-1.80 | 0.15-0.25 | 0.80-1.20 | Ni: 0.85-1.15 |
3. KALİTE DİZİNİ VE MEKANİK KARAKTERİSTİKLER
| W.Nr. | EN/DIN Kalite | Öne Çıkan Mekanik Özellik | Tipik Kullanım Alanı |
|---|---|---|---|
| 1.8507 | 34CrAlMo5-10 | Yüksek yüzey sertliği (≤ 950-1100 HV), iyi çekirdek dayanımı | Dişliler, miller, kalıp elemanları |
| 1.8509 | 41CrAlMo7-10 | Yüksek Al içeriği sayesinde çok yüksek aşınma direnci | Yüksek yük taşıyan miller |
| 1.8515 | 31CrMo12 | Yüksek çekirdek mukavemeti, iyi tokluk | Şaftlar, transmisyon elemanları |
| 1.8519 | 31CrMoV9 | Vanadyum sayesinde tane incelmesi, büyük kesitte homojen sertleşme | Ağır makine milleri |
| 1.8550 | 34CrAlNi7-10 | Nikel ilavesi ile yüksek darbe dayanımı ve tokluk | Darbe yükü alan parçalar |
4. PROSES BAZLI TERCİH MATRİSİ (PUANLAMA 1-10)
| Uygulama / Kalite | Yüzey Sertliği | Çekirdek Tokluğu | Isıl Kararlılık | Aşınma Direnci |
|---|---|---|---|---|
| 1.8509 | 10 | 7 | 8 | 10 |
| 1.8515 | 7 | 9 | 8 | 7 |
| 1.8519 | 8 | 9 | 9 | 8 |
| 1.8550 | 9 | 9 | 8 | 9 |
💡 Doğru nitrasyon Çeliği seçimi, yalnızca yüzey sertliği değil, çekirdek mukavemeti ve servis koşulları dikkate alınarak yapılmalıdır. Uygulamaya özel teknik yönlendirme için mühendislik desteği sunuyoruz.
| İhtiyaç | Önerilen Kalite |
|---|---|
| Maksimum yüzey sertliği | 1.8509 |
| En yüksek darbe dayanımı | 1.8550 |
| Büyük kesitli ağır parça | 1.8519 |
| Dengeli ve ekonomik çözüm | 1.8515 |
💡 Nitrasyon Çeliklerinin Teknik Özellikleri
- ✓ Nitrasyon işlemi sonrası yüksek yüzey sertliği (900-1100 HV) elde edilir
- ✓ Çekirdek yapısı korunur, deformasyon minimumdur
- ✓ Aşınma ve yorulma direnci yüksektir
- ✓ Yüzeyde basma gerilmesi oluşturduğu için servis ömrü uzundur
- ✓ İşlem sonrası taşlama ihtiyacı genellikle düşüktür
💡 Isıl İşlem Süreci
- Ön ıslah (sertleştirme + meneviş)
- 500-550°C aralığında gaz nitrasyon
- Kontrollü soğuma
Not: Al içeren kaliteler (1.8507, 1.8509, 1.8550) nitrasyon sertliğine daha hızlı ulaşır.
5. UYGULAMA ALANLARI VE DOĞRU MALZEME SEÇİMİ
A. Ekstrüzyon ve Plastik Sektörü
Tercih: 1.8509 (41CrAlMo7)
Nedeni: Alüminyumun azotla tepkimeye girmesi sonucu oluşan alüminyum-nitrür tabakası, plastik hammaddelerin aşındırıcı etkisine karşı ekstrem direnç gösterir.
Örnek: Plastik enjeksiyon kovanları ve vidaları (Screws & Barrels).
B. Otomotiv ve Motor Parçaları
Tercih: 1.8515 (31CrMoV9)
Nedeni: Alüminyum içermediği için yüzey sertliği bir miktar daha düşüktür ancak yorulma direnci (fatigue strength) ve tokluk çok daha yüksektir.
Örnek: Krank milleri, dişliler, eksantrik milleri.
C. Büyük Kesitli Ağır Sanayi Milleri
Tercih: 1.8519 (31CrMoV12)
Nedeni: Yüksek Krom ve Molibden içeriği, kalın kesitli parçaların dahi nitrasyon öncesi yapılan ıslah işleminde derinlemesine sertleşmesini sağlar.
💡 Teknik Not: Alüminyumun (Al) Rolü
Nitrasyon Çeliği denince akla gelen "cam gibi" yüzey sertliğini sağlayan element Alüminyumdur. Alüminyum miktarı arttıkça sertlik artar, ancak malzemenin darbe altındaki tokluğu azalır.
💡 Teknik Not: Nitrasyon Öncesi Islah Şartı
Nitrasyon Çelikleri, azotlama işlemine girmeden önce mutlaka ISLAH (Quenched & Tempered) edilmiş olmalıdır. Islah edilmemiş bir parçaya yapılan nitrasyon, yüzeyin kısa sürede pul pul dökülmesine (peeling) neden olur.
💡 Teknik Not: Boyutsal Stabilite Avantajı
Sementasyon Çeliklerinin aksine nitrasyon, su verme (ani soğutma) gerektirmez. 500°C gibi düşük sıcaklıklarda yapıldığı için parçada çarpılma ve ölçü değişikliği riski minimumdur. Hassas dişliler için en güvenli yoldur.