Азотирование

[nitriding] — 1. ХТО с насыщением поверхностного слоя стали, чугуна и сплавов тугоплавких металлов азотом при 500 — 1200 °С. Наиболее широко в промышленности применяется азотирование стали. Азотированный слой толщиной, как правило, < 1 мм приобретает в результате образования в нем дисперсных нитридных фаз высокую твердость без какой-либо дополнительной обработки, а размеры стальных изделий после азотирования изменяются мало. Поэтому азотируют готовые стальные изделия после окончательной ТО (улучшением) и чистовой механической обработки (шлифования). Азотирование стальных изделий может вестись в газовой (частично диссоциированный NH₃ обычно с добавками N₂, СО₂ и О₂) или жидкой (расплав NaCN или KCN) средах при 500-600 °С. Для ускорения процесса и снижения хрупкости азотированного слоя газовое азотирование чаще выполняют сначала при 500 — 520 °С, а затем при 560-600 °С. Для газового азотирования используют в основном колпаковые печи с электрообогревом и принудительной вентиляцией, с герметически закрытым металлическим муфелем (ретортой), а для жидкостного азотирования — герметичные соляные ванны. Более эффективен разработанный в последние годы процесс ионного азотирования в разреженной азотсодержащей среде между катодом (деталью) и анодом возбуждается тлеющий разряд, и ионы азота, бомбардируя поверхность катода, нагревают ее до температуры насыщения. Температура Азотирования 470-580 °С, разрежение 0,13-1,3 кПа, рабочее напряжение от 400 до 1100 В, продолжительность азотирования-от нескольких минут до 24 ч. В качестве азотсодержащих газов применяют NH₃, N₂ и Al, Cr, Mo. В таких сталях азотируемый слой имеет большую твердость ( НУ 1100-1200), чем в углеродистых сталях, и менее склонен к потере твердости при нагреве. Азотирование применяют для повышения: твердости и износостойкости; усталостной прочности; сопротивления коррозии стальных изделий.
2. Насыщение жидкого металла азотом путем присадки азотирующих ферросплавов, органиченно азотсодержащих веществ, продувки или обдува азотсодержащим газом или плазменным факелом. Наиболее широко в промышленности применяют азотирование (от 0,01 до 0,025 % N) микролегированных (Ti, V, Al), низколегированных (0,10-0,20 % C; 1,3-1,7 % Mn) строительных сталей, так как оно обеспечивает в результате выделения дисперсных карбонитридных фаз при кристаллизации, горячей пластической деформации и полиморфном превращении формирование мелкозернистого состояния в готовом прокате и, как следствие, повышение его прочности, вязкости и хладостойкости.