Nitrowanie / Nawęglanie gazowe

Podczas nitrowania warstwa powierzchniowa materiału jest wzbogacana azotem. Jeżeli do procesu zostanie dodany węgiel, mówi się o węgloazotowaniu.

Temperatury procesowe podczas nitrowania wynoszą od 480 do 580°C. Obróbka zapewnia, w zależności od materiału, twardość powierzchniową o wartości do 1200 HV. Ze względu na stosunkowo niskie temperatury obróbki nie dochodzi do przekształcenia łączeń, jak ma to miejsce np. podczas hartowania. To wyjaśnia również, dlaczego podczas nitrowania występują niewielkie zmiany wymiarów i kształtów.

Efekt zwiększenia twardości przez nitrowanie nie jest osiągany przez klasyczny proces hartowania. Zwiększenie twardości polega na powstawaniu azotków żelaza i azotków specjalnych w warstwie powierzchniowej elementu.

Struktura warstwy powstającej w trakcie nitrowania jest dwuczęściowa. W zewnętrznej części składa się ona z tak zwanej warstwy łączącej osiągającej grubość ok. 5–20 µm i składającej się prawie wyłącznie z azotków żelaza. Pod warstwą łączącą znajduje się warstwa rozdzielająca, która podpiera warstwę łączącą. W tym obszarze występują azotki specjalne, zapewniające wzrost twardości. Głębokość warstwy rozdzielającej jest współzależna z głębokością warstwy łączącej.
 

Dla procesu nitrowania obowiązują następujące warunki ramowe:

im dłuższy czas trwania procesu, tym większa jest głębokość utwardzenia i im wyższa temperatura zostanie wybrana, tym głębiej azot może wniknąć w strukturę materiału. Twardość własna warstwy nitrowanej zmniejsza się jednak wraz z wydłużeniem czasu obróbki. Aby optymalnie dopasować parametry obróbki do materiału, wymagane są czas, doświadczenie i próby. Rezultatem jest stabilny proces nitrowania z odtwarzalnymi wartościami.

Zalety nitrowania gazowego

• Większa odporność na zużycie
• Niewielkie zmiany wymiaru i kształtu
• Stabilny proces
• Możliwość zakrycia obszarów nieprzeznaczonych do hartowania