Metal malzemelere uygulanan işlemler sayesinde metallerin yüzeyinde veya yapısında talep edilen değişiklikler yapılabilmektedir. Birçok çeşidi olan bu işlemler, kendi içlerinde de kullanılan malzeme veya uygulama yöntemine göre ortaya farklı malzemeler çıkartabilmektedir.

Yüzey sertleştirme işlemleri arasında yer alan karbürleme veya karbürizasyon olarak adlandırılan işlem, karbon içeriği düşük olan metal malzeme yüzeyine katı, sıvı veya gaz ortam içerisinde karbon verilmesi esasına dayanır. İşlem sonucunda, yüzeyi sert ve aşınmaya dayanıklı, çekirdek bölümü ise tok bir malzeme oluşur. Bu malzemenin bir diğer özelliği ise darbelere karşı daha dayanıklı bir hale gelmiş olmasıdır.

Karbür, belirlenen işlem sonrasında karbonun bir başka element ile oluşturduğu ikili bileşiğe verilen isimdir. Elde edilen karbürleri birbiriden ayıran birtakım kimyasal ve fiziksel özellikler vardır. Metal karbürler dört grupta toplanabilir; bunlar tuz türü karbürler, ara karbürler, Fe3C türünde geçiş metali karbürleri ve ortak değerlikli karbürlerdir.

Tuz türü karbürler, metal, oksit ya da hidrürün, karbon,  karbonmonoksit ya da bir karbürle ısıtılması sonucunda elde edilir. Bunlar genelde suyla kolayca ayrışır ve elde edilen hidrokarbona göre adlandırılır.

Ara karbürler, karbonun bir metalle doğrudan birleştirilmesi ya da oksidin karbonla 2000’a doğru indirgenmesi sonucunda elde edilir. İyi birer elektrik iletkeni olan ara karbürler, çok sert olmalarından dolayı kırılgan, yükseltgen olmayan koşullarda kimyasal olarak yansızdır. Belirli alanlarda sert kaplama malzemesi olarak kullanılabilir.

Fe3C türündeki karbürler, yukarıda bahsedilen iki grup arasında yer alan ara ürünlerdir. Asitler ile bozulabilen bu ürünler, Fe3C, Mn3C, Ni3C, Cr3C2’dir. Yumuşak çeliklerden sert takım çeliklerine dek bütün çelikler (Fe, Mn)3C karbürü içerir. Bu bileşen, dağılımına göre az ya da çok kırılgan olabilir.

Ortak değerlikli metal karbürler, ilgili oksidin karbonla indirgenmesi sonunda elde edilen bor karbür ile silisyum karbürdür. Silisyum karbür, aşındırıcı olarak kullanılır, ayrıca ateşe dayanıklı bir malzeme olma özelliği de mevcuttur. Yüksek sıcaklıkta iyi bir elektrik iletkeni olmasının yanı sıra aşınma ve korozyona karşı iyi bir dayanım gösterir.

Hazırlayan: Hilal Ebru Tandoğan