Azotowanie niskociśnieniowe w praktyce

Azotowanie należy do grupy procesów obróbki cieplno-chemicznej, jego celem jest zmiana właściwości lub poprawa odporności na korozję stopów żelaza. Możliwe jest też połączenie działania węgla i azotu – wówczas mamy do czynienia z procesem węgloazotowania, dzięki któremu na stali powstają twarde, odporne na ścieranie powłoki. Co jeszcze warto wiedzieć o azotowaniu?

Azotowanie – zaawansowana obróbka stopów

Azotowanie jest, obok nawęglania, hartowania czy węgloazotowania, jednym z najczęściej wykorzystywanych sposobów zaawansowanej technologicznie obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej metali oraz ich stopów. Proces azotowania może być oparty na różnych technologiach i materiałach: poza omawianym w tym artykule azotowaniem gazowym spotykane jest azotowanie plazmowe, w złożach fluidalnych, w proszkach oraz jonowe. Azotowaniu poddaje się elementy podlegające dużym obciążeniom, które muszą mieć określoną twardość oraz odporność na ścieranie i zmęczenie. Możliwość dostosowania głębokości warstwy dyfuzyjnej (czyli utwardzanej z wykorzystaniem azotu warstwy wierzchniej materiału) do wymagań stawianych danemu produktowi czyni z azotowania bardzo użyteczną i wszechstronnie stosowaną w przemyśle technologię. Azotowaniu poddawane są często takie elementy jak: koła zębate, wały korbowe, wały krzywkowe, popychacze, części zaworów, sprężyny, śruby do wyciskania, oprzyrządowanie do odlewania ciśnieniowego, matryce kuźnicze, aluminiowe matryce do wyciskania, wtryskiwacze i formy do tworzyw.

Azotowanie gazowe: o procesie

W azotowaniu gazowym wykorzystuje się określone rodzaje stali: stal węglową, niskostopową oraz stopową. Sam proces składa się z trzech etapów: dysocjacji amoniaku (wydzielaniu z niego po podgrzaniu aktywnych atomów azotu), absorpcji (wchłanianiu przez metal azotu tworzącego z żelazem azotek) oraz dyfuzji (wnikaniu atomów azotu w obrabiany materiał). Aby uzyskać pożądany efekt, najlepiej korzystać z gatunków stali zawierających takie pierwiastki jak chrom, molibden, wanad, tytan i aluminium, gdyż dzięki nim łatwiej powstają azotki. Jak podpowiada specjalista z firmy PPHU Głowacki, nie powinno być przeciwskazań do azotowania gazowego stali, jeśli tylko zawartość chromu nie jest większa w danym stopie niż 5%. Proces ten z powodzeniem sprawdza się w przypadku stali narzędziowej czy stali sprężynowej, natomiast odradza się go przy stali spiekanej o niskiej gęstości. Warto też na koniec zaznaczyć, że azotowanie gazowe jest procesem niskotemperaturowym, a dla uzyskania lepszych efektów materiał powinien zostać poddany ulepszeniu cieplnemu przed przystąpieniem do azotowania.