Карбонитрирование
Это - процесс, аналогичный нитроцементации и цианированию, при котором в науглероживающую атмосферу печи добавляется источник азота, что приводит к одновременному включению углерода и азота в поверхность металла или сплава (см. рис.1).
Иногда карбонитрирование отождествляют с нитроцементацией, но такой процесс является двухэтапным, и проводится при температуре 800…940 °C в среде, содержащей как углерод, так и азот.
Поскольку температуры азотирования при данной разновидности обработки существенно выше, чем при нитроцементации, сталь находится в аустенитном состоянии, обладая высокой растворимостью углерода. Для повышения ударной вязкости карбонитрированной поверхности детали следует подвергать низкотемпературному отпуску (второй этап), что необходимо для снятия напряжений. При карбонитрации азот тормозит диффузию углерода, что приводит к улучшению прокаливаемости и ускорению образования нитридов. Для науглероженной стали их наличие повышает твёрдость и износостойкость, но увеличивает продолжительность отпуска. Последнее обстоятельство имеет значение для применения обработанной стали при повышенных температурах.
Обработку используют для улучшения поверхности деталей из обычных углеродистых сталей, имеющих низкую прокаливаемость (см. рис.2).
Поскольку углерод и азот образуют твердые карбиды и нитриды не только с железом, карбонитрирование применяют, в частности, к титану и его сплавам.Расположение составляющих поверхностной зоны для титана представлено на рис. 3.
В случае чистого титана карбонитрирование при 850 °C в течение 5 ч образует на деталях поверхностный слой карбонитридов и толстый слой α-стабилизированного твёрдого раствора титана с азотом и кислородом.