Nitrurazione

La nitrurazione provoca un arricchimento di azoto sui pezzi e la successiva formazione di nitruri. L’azoto penetra nel pezzo e forma sulla superficie uno strato di collegamento duro di nitruri di ferro. La zona immediatamente sottostante viene denominata zona di diffusione. In questo caso nella matrice metallica del pezzo si accumula azoto, che ne aumenta il limite di fatica. Gli acciai da nitrurazione raggiungono valori particolarmente buoni.
 
Per la nitrurazione servono temperature comprese tra 500°C e 580°C. I tempi di trattamento variano tra una e cento ore. Lo spessore dello strato di collegamento e le caratteristiche della porosità dipendono dalla temperatura e dalla durata del trattamento. Per definire la profondità di nitrurazione (NHD) del trattamento si aggiunge la durezza limite, che è 50 HV maggiore di quella della durezza a cuore del pezzo.
 
La resistenza alla corrosione dello strato può essere ulteriormente migliorata mediante ossidazione. Se sono previsti successivi rivestimenti (galvanici o chimici), la nitrurazione può essere eseguita anche senza strato di collegamento.
 
Il processo differisce dalla nitrocarburazione in cui si usa, in aggiunta, anche il carbonio.
 

Rappresentazione grafica: struttura e funzionamento

 

 
I tre processi di nitrurazione più diffusi sono:

• Nitrurazione in bagno di sale
• Nitrurazione gassosa 
• Nitrurazione al plasma

Ognuno di questi procedimenti consente anche una nitrurazione parziale. Nella nitrurazione in bagno di sale i pezzi vengono immersi nel bagno di sale solo parzialmente. Nella nitrurazione al plasma ciò avviene mediante applicazione di una pasta protettiva oppure meccanicamente.

Panoramica dei vantaggi della nitrurazione

• Durezza della superficie migliorata
• Minor usura
• Resistenza alla corrosione elevata
• Minor coefficiente d'attrito
• Lo strato di nitrurazione è resistente al calore fino a 600°C
• È possibile la tempra parziale
• Tante applicazioni possibili, in quanto è possibile nitrurare quasi tutti gli acciai. Tuttavia gli acciai legati sono quelli più adatti.

Possono essere nitrurati quasi tutti i materiali in ghisa e sinterizzati e i tipi di acciaio.

Gli acciai legati permettono di ottenere risultati migliori rispetto a quelli non legati. In quest'ultimo caso la superficie del materiale può diventare fragile anziché dura. Per questo si preferisce sottoporre l’acciaio bassolegato o non legato a nitrocarburazione. Mediante questo procedimento si forma uno strato di collegamento che aumenta la protezione da usura e corrosione. In aggiunta lo strato di collegamento può essere post-ossidato. In questo modo si forma un altro sottile strato di ossido dello spessore di 1 – 3 µm per una protezione ulteriormente migliorata.

Per contro, elementi come molibdeno, titanio, cromo o alluminio nell’acciaio legato inducono la formazione, nella reazione con azoto, di nitruri estremamente duri. Pertanto, gli acciai con un tenore particolarmente alto di questi elementi sono chiamati anche acciai da nitrurazione.

Questi comprendono:

• 1.8519 (31CrMoV9)
• 1.8515 (31CrMo12)
• 1.8550 (34CrAINi7)
• 1.8507 (34CrAlMo5)

Nella tabella seguente è riportato un confronto tra i diversi metodi.

Offriamo modernissimi processi di nitrurazione presso le seguenti sedi: mappa

Se desiderate commissionarci la nitrocarburazione di pezzi o materiali saremo lieti di fornirvi consulenza sul processo più adatto. Utilizzando questa check-list potete predisporre autonomamente la commissione.

• Qual è il materiale da trattare e in che condizioni é?
• Qual è la durezza nominale (incluso intervallo di tolleranza in HV)?
• Qual è la profondità di nitrurazione desiderata (incluso intervallo di tolleranza in mm)?
• Eventualmente quali aree devono essere sottoposte a nitrurazione e dove è possibile eseguire una misura della durezza?
• Eventualmente che spessore deve avere lo strato di collegamento (incluso intervallo di tolleranza μm)?

Nota: per determinare lo strato di collegamento e/o la profondità di nitrurazione, utilizziamo un campione. Dovete fornirci un pezzo di riferimento.