Duritate sporită și rezistență la uzură: Nitrurarea îmbunătățește în mod semnificativ duritatea suprafeței oțelului aliat printr-un proces în care azotul este difuzat în suprafața oțelului. Acest tratament are ca rezultat formarea unui strat de suprafață dur, bogat în nitruri. Duritatea acestui strat poate atinge valori semnificativ mai mari decât cele ale oțelului netratat, cu valori tipice de duritate depășind adesea 60 HRC (scala Rockwell Hardness C). În aplicațiile la temperaturi ridicate, unde suprafețele sunt expuse la uzură intensă și la forțe abrazive, stratul de suprafață nitrurat ajută la menținerea dimensiunilor critice și a funcționalității. Această îmbunătățire a rezistenței la uzură este crucială pentru prelungirea duratei de viață a componentelor, reducerea frecvenței de întreținere sau înlocuire și îmbunătățirea fiabilității generale a sistemului.
Stabilitate termică: Procesul de nitrurare conferă oțelului aliat un grad ridicat de stabilitate termică. Stratul de nitrură format în timpul nitrurării este stabil din punct de vedere chimic și își păstrează duritatea la temperaturi ridicate, adesea până la 500°C până la 600°C (932°F până la 1112°F), în funcție de aliaj și condițiile de nitrurare. Această stabilitate se realizează prin formarea unui strat dens, stabil de nitrură, care rezistă la înmuierea termică și la degradare. Ca rezultat, componentele fabricate din oțel nitrurat pot funcționa în mod fiabil în medii cu temperaturi ridicate, fără a suferi pierderi semnificative ale proprietăților mecanice, cum ar fi duritatea sau rezistența la tracțiune.
Rezistența la oxidare: Suprafața nitrurata a oțelului aliat oferă o rezistență sporită la oxidare și coroziune la temperaturi înalte. Prezența nitrururilor în stratul de suprafață acționează ca o barieră de protecție împotriva proceselor oxidative. Această barieră ajută la prevenirea formării solzilor de oxid care pot duce la degradarea materialului și defectarea. În aplicațiile la temperaturi înalte, unde riscul de oxidare este crescut din cauza expunerii la oxigen și a temperaturilor ridicate, oțelul nitrurat își menține integritatea și performanța operațională, reducând astfel probabilitatea defecțiunii premature a componentelor și prelungind durata de viață a pieselor.
Expansiune termică redusă: Unul dintre beneficiile semnificative ale nitrurării este efectul său asupra proprietăților de dilatare termică ale oțelului aliat. Stratul nitrurat scade efectiv coeficientul de dilatare termică al oțelului, ceea ce înseamnă că acesta suferă mai puține modificări dimensionale ca răspuns la fluctuațiile de temperatură. Această reducere a expansiunii termice este deosebit de importantă în aplicațiile de precizie în care stabilitatea dimensională este critică. Componentele fabricate din oțel nitrurat vor prezenta mai puține deformari sau distorsiuni din cauza variațiilor de temperatură, asigurându-se că își mențin toleranțele precise și se potrivesc în ansambluri chiar și în condiții termice diferite.
Rezistență îmbunătățită la oboseală: oțelul aliat cu nitrurare îmbunătățește rezistența la oboseală prin introducerea unor tensiuni reziduale de compresiune în stratul de suprafață. Aceste tensiuni de compresiune contracarează tensiunile de tracțiune care apar în timpul încărcării ciclice, reducând astfel probabilitatea de inițiere și propagare a fisurilor de oboseală. În aplicațiile la temperaturi înalte în care componentele sunt supuse la sarcini repetate sau ciclice, această îmbunătățire a rezistenței la oboseală este crucială. Ajută la prevenirea defecțiunilor premature din cauza oboselii, asigurând că componentele pot rezista utilizării prelungite în condiții solicitante, fără a ceda problemelor legate de oboseală.
Cerințe mai mici de frecare și lubrifiere: Procesul de nitrurare are ca rezultat o suprafață netedă, dură, care reduce în mod semnificativ frecarea dintre componentele de împerechere. Această reducere a frecării este benefică în medii cu temperatură ridicată, unde lubrifierea se poate deteriora sau poate fi mai puțin eficientă. Frecarea redusă furnizată de stratul nitrurat scade rata de uzură a componentelor, îmbunătățește eficiența operațională și minimizează nevoia de lubrifiere frecventă. Această caracteristică este deosebit de valoroasă în sistemele în care menținerea lubrifierii eficiente este dificilă din cauza temperaturilor ridicate sau a condițiilor de operare agresive.
Bară pătrată din oțel inoxidabil
