Nitrurarea îmbunătățește duritatea suprafeței barelor de oțel, făcându-le mai rezistente la deformarea plastică la sarcinile de impact. Stratul nitrurat întărit, constând în mod obișnuit din nitruri, cum ar fi nitrururile de fier, oferă o rezistență sporită la uzura suprafeței și oboseală. Această duritate îmbunătățită ajută barele de oțel să reziste la forțele puternice de impact, reducând probabilitatea de crăpare, spărtură sau ciobire pe suprafață. Cu toate acestea, dacă procesul de nitrurare nu este suficient de profund, materialul miezului poate fi încă susceptibil la defecțiune sub sarcini de impact extreme, mai ales dacă proprietățile în vrac ale barei de oțel (cum ar fi tenacitatea și ductilitatea) nu sunt luate în considerare în mod adecvat.
Nitrurarea îmbunătățește semnificativ rezistența la oboseală a barelor de oțel în condiții de solicitare continuă sau ciclică. Procesul creează un strat de stres rezidual compresiv pe suprafață, care ajută la rezistența la inițierea și propagarea fisurilor sub încărcare repetitivă. Acest lucru este deosebit de benefic pentru aplicațiile în care barele de oțel sunt supuse la stres sau vibrații constante, cum ar fi în arbori, angrenaje și arcuri. Cu cât stratul nitrurat este mai adânc, cu atât este mai bună capacitatea materialului de a suporta stresul continuu în timp, fără a suferi defecțiuni. Combinația dintre duritatea suprafeței și distribuția tensiunii la compresiune minimizează riscul de defecțiune prin oboseală, prelungind durata de viață a barei de oțel în aplicații solicitante.
Atât în condiții de impact, cât și în condiții de încărcare continuă, bare de oțel de nitrurare demonstrează o rezistență îmbunătățită la uzură. Suprafața întărită creată de procesul de nitrurare face ca oțelul să fie mai puțin predispus la degradarea suprafeței prin frecare, eroziune sau uzură abrazivă. Acest lucru este deosebit de important în aplicații precum laminoare, piese auto și mașini grele în care componentele din oțel se confruntă cu rate ridicate de uzură. Rezistența la uzură este îmbunătățită deoarece tratamentul de nitrurare formează un strat dur, durabil, care rezistă la pierderea materialului chiar și în condiții de încărcare mare.
În aplicațiile care implică încărcare prelungită la temperaturi ridicate, nitrurarea poate ajuta la îmbunătățirea rezistenței la fluaj a barelor de oțel. Nitrurarea crește duritatea suprafeței, ceea ce ajută materialul să reziste la deformare în condiții de stres pe termen lung la temperaturi ridicate. Deși nitrurarea afectează în primul rând stratul de suprafață, ea poate avea totuși efecte benefice asupra performanței generale a barelor de oțel utilizate în medii cu temperatură ridicată în care deformarea fluajului este o problemă.
În timp ce nitrurarea îmbunătățește performanța în diferite condiții de încărcare, răspunsul oțelului la schimbările de temperatură în timpul încărcării este, de asemenea, important. Stratul nitrurat mărește capacitatea barei de oțel de a rezista la temperaturi ridicate fără degradare semnificativă. Cu toate acestea, la temperaturi foarte ridicate, nitrururile pot suferi modificări ale microstructurii care ar putea afecta rezistența și duritatea materialului. Barele de oțel care sunt nitrurate la adâncimi mari pot menține o performanță mai bună la temperaturi ridicate în comparație cu barele netratate sau ușor nitrurate.
