nitrurazione

La nitrurazione è un processo industriale di indurimento superficiale degli acciai. Il procedimento consiste nel portare l'acciaio a 520-545 °C circa, mantenendo tale temperatura, relativamente bassa rispetto ad altri trattamenti termici, ma per un tempo maggiore, allo scopo di introdurvi azoto atomico, il quale viene assorbito dalla ferrite superficiale del metallo e forma nitruri, prevalentemente Fe4N, molto duri e che distorcono il reticolo cristallino. Il meccanismo di rafforzamento ed indurimento che quindi interviene è quello di Orowan. Lo spessore dello strato indurito è minore di quello ottenuto per carbocementazione, ma in compenso la sua durezza, che varia a seconda della composizione dell'acciaio, può (con certi tipi di acciaio) raggiungere 1200 HV e rimane stabile fino a temperature di 600-755 °C. Non è possibile utilizzare l'azoto molecolare, per la dimensione molecolare relativamente grande, per cui si utilizza l'azoto atomico ottenuto dalla dissociazione termica dell'ammoniaca o dalla diffusione da bagni di sale. In tali condizioni la diffusione dell'azoto atomico nell'acciaio e l'assorbimento dalla ferrite hanno tempi ragionevoli. Vantaggi: * durezza superficiale e resistenza all'usura; * stabilità al rinvenimento e quindi durezza a caldo; * resistenza alla fatica e agli intagli; * resistenza alla corrosione, (i nitruri conferiscono sensibile "inossidabilità" superficiale). * stabilità dimensionale. * i pezzi possono essere sottoposti al trattamento completamente finiti perché il processo, avvenendo a minore temperatura, provoca minime tensioni, deformazioni ed alterazioni superficiali. * il procedimento (pur se costoso) è unico e finale, cioè il trattamento conferisce direttamente la durezza, non sono necessari ulteriori trattamenti. Tale fatto è importante soprattutto nella valutazione generale dei costi. Considerato il costo piuttosto elevato, si nitrurano solo acciai dove il risultato sia tale da compensare la spesa: quindi quelli contenenti cromo, molibdeno e alluminio (< 1%), che formano nitruri più efficaci di quelli di ferro. Si preferiscono inoltre acciai bonificati perché è necessaria tenacità al cuore del pezzo e perché la struttura finale creata con la bonifica facilita la diffusione dell'azoto. Ne sono esempi il e il . Utilizzi più frequenti: calibri, riscontri, ingranaggi di precisione, fasce elastiche, alberi a camme e a gomiti per la nitrurazione in fase gassosa; utensili di acciaio rapido a profilo costante (creatori, maschi, pettini, punte), acciai inossidabili o per valvole austenitici, alcuni acciai per stampi per la nitrurazione in bagno di sale.Si sconsiglia di nitrurare pezzi sottoposti a elevata compressione.