Nitretação como um método para melhorar as propriedades da superfície dos componentes, especialmente com relação à dureza, resistência ao desgaste e resistência à fadiga
A nitretação é um importante processo termoquímico no qual o nitrogênio é incorporado à camada externa de uma peça de trabalho. A nitrocarbonetação envolve a incorporação de nitrogênio e carbono. O nitrogênio, que não é muito solúvel na solução sólida ferrítica, precipita como um nitreto, criando uma camada fechada de nitreto. Isso é seguido por uma zona de difusão, que endurece a matriz do aço.
A temperatura para a nitretação está normalmente entre 350 °C e 590 °C para permitir a difusão do nitrogênio. A camada de nitretação pode ter até 500 μm de espessura e valores de dureza > 1000 HV. Como não há alteração no volume, o risco de distorção é baixo. O aço de nitretação de acordo com a norma DIN EN 10085:2001-07 é usado para esses processos.
O nitrogênio é transferido por adsorção, absorção e difusão. A camada externa do composto apresenta porosidade, enquanto a camada de difusão aumenta a força e a resistência ao desgaste. A variação das condições e a seleção do material influenciam a estrutura da camada. A transição da camada de difusão para a dureza do núcleo é suave.
A temperatura de revenimento durante a têmpera e o revenimento influencia o aumento da dureza e da resistência ao revenimento. Os elementos de liga, como cromo, alumínio, molibdênio e vanádio, influenciam a dureza da superfície. Os aços que contêm alumínio tendem a formar óxidos, o que pode dificultar a difusão do nitrogênio.
A qualidade da camada nitretada depende da estrutura básica homogênea e de granulação fina. Uma condição temperada geralmente é melhor do que uma condição recozida. Teores mais altos de liga aumentam a dureza da superfície e as tensões compressivas residuais, mas prejudicam a difusão de nitrogênio e a dureza alcançável.