Finisajul suprafeței oțelului aliat se modifică semnificativ după nitrurare datorită formării unui strat dur, rezistent la uzură pe suprafață. Iată principalele modificări și caracteristici ale finisajului suprafeței post-nitrurare:
Rezistență îmbunătățită la uzură: formarea unui strat dur nitrurat pe suprafața de oțel sporește foarte mult rezistența la uzură. Acest strat acționează ca o barieră de protecție împotriva uzurii mecanice, reducând pierderile de material în timpul contactului prin frecare. Rezistența sporită la uzură a stratului nitrurat este deosebit de benefică pentru componentele în medii cu uzură ridicată, cum ar fi rulmenți, piesele supapelor și șuruburile de extrudare. Suprafața nitrurata reduce frecvența întreținerii și înlocuirii, ceea ce duce la costuri operaționale mai mici și la o eficiență îmbunătățită a utilajelor.
Rugozitatea suprafeței: Nitrurarea poate provoca o ușoară creștere a rugozității suprafeței datorită formării de nitruri. Finisajul suprafeței inițiale a oțelului aliat joacă un rol semnificativ în determinarea rugozității finale postnitrurare. Suprafețele prelucrate fin sau lustruite tind să mențină un finisaj mai neted, în timp ce suprafețele mai aspre pot experimenta o creștere mai vizibilă a rugozității. Această modificare a rugozității poate fi minimizată prin controlul parametrilor procesului de nitrurare și prin utilizarea tehnicilor de finisare post-nitrurare, cum ar fi lustruirea sau șlefuirea, pentru a obține textura dorită a suprafeței. Menținerea unui finisaj neted al suprafeței este crucială pentru aplicațiile în care sunt necesare frecare scăzută și precizie ridicată.
Schimbarea culorii: Suprafața oțelului aliat nitrurat prezintă de obicei o schimbare de culoare, variind de la gri închis la negru. Această schimbare de culoare rezultă din formarea de nitruri de fier la suprafață. Suprafața întunecată este un indicator vizual al unui proces de nitrurare reușit și poate oferi, de asemenea, un anumit grad de rezistență la coroziune. Schimbarea uniformă a culorii îmbunătățește atractivitatea estetică a componentei și servește ca un marker de control al calității pentru un tratament de nitrurare consistent în loturi.
Structura suprafeței: Nitrurarea creează o structură de suprafață complexă caracterizată prin formarea unui strat compus, cunoscut și sub denumirea de strat alb, pe suprafața superioară. Acest strat compus este format din nitruri de fier, în principal ε-Fe2-3N și γ'-Fe4N, care contribuie la creșterea durității și rezistenței la uzură. Sub stratul compus se află zona de difuzie, unde atomii de azot au pătruns în matricea de oțel, sporindu-i proprietățile mecanice. Stratul compus este de obicei foarte subțire (câțiva micrometri), dar joacă un rol esențial în protejarea materialului subiacent de uzură și oboseală. Această stratificare structurată îmbunătățește performanța generală și longevitatea componentei.
Rezistența la coroziune: Procesul de nitrurare poate îmbunătăți rezistența la coroziune a oțelului aliat prin formarea unui strat protector de nitruri pe suprafață. Aceste nitruri acționează ca o barieră, împiedicând pătrunderea agenților corozivi și reducând rata de oxidare și formarea ruginii. Această îmbunătățire a rezistenței la coroziune este deosebit de benefică pentru componentele expuse la medii dure, cum ar fi echipamentele de procesare chimică, aplicațiile marine și piesele auto. Rezistența sporită la coroziune prelungește durata de viață a componentelor și reduce nevoia de întreținere frecventă sau acoperiri de protecție.
Integritatea suprafeței: Nitrurarea îmbunătățește integritatea suprafeței generale a oțelului aliat prin inducerea unor tensiuni reziduale de compresiune în stratul de suprafață. Aceste tensiuni de compresiune contracarează tensiunile de tracțiune care pot duce la inițierea și propagarea fisurilor, sporind astfel rezistența la oboseală a componentei. Integritatea îmbunătățită a suprafeței asigură că componentele nitrurate pot rezista la sarcini ciclice și pot prelungi durata de viață operațională a acestora în aplicații solicitante. Stratul nitrurat oferă, de asemenea, o rezistență mai bună la impact și cicluri termice, făcându-l potrivit pentru medii dinamice și cu temperaturi ridicate.
Bară pătrată din oțel inoxidabil
