Nitrurazione ionica/plasma.

Cosa facciamo

Nitrurazione ionica/al plasma

La nitrurazione al plasma (nitrurazione ionica) è un processo di cementazione termochimica supportato dal plasma e utilizzato per aumentare la resistenza all'usura, la durezza superficiale e la fatica mediante la generazione di uno strato duro che include sollecitazioni di compressione.

Vantaggi della nitrurazione ionica/plasma

I vantaggi dei processi di nitrurazione gassosa possono essere superati dalla nitrurazione al plasma. In particolare, se applicata agli acciai di lega superiore, la nitrurazione al plasma conferisce un'elevata durezza superficiale che favorisce un'alta resistenza all'usura, allo sfregamento, alla galla e al grippaggio. La resistenza alla fatica aumenta soprattutto grazie allo sviluppo di tensioni superficiali di compressione. La nitrurazione al plasma è una scelta intelligente quando i pezzi devono avere sia aree nitrurate che morbide. La possibilità di generare uno strato composto privo di diffusione è spesso utilizzata nella nitrurazione al plasma prima del rivestimento PVD o CVD. È possibile ottenere strati e profili di durezza su misura.

Applicazione e materiali

Le applicazioni tipiche comprendono ingranaggi, alberi a gomito, alberi a camme, seguitori di camme, parti di valvole, viti di estrusori, utensili per la fusione a pressione, stampi per la forgiatura, utensili per la formatura a freddo, iniettori e utensili per stampi in plastica, alberi lunghi, assi, frizioni e parti di motori. La nitrurazione al plasma e la nitrocarburazione al plasma sono spesso preferite ai corrispondenti processi a gas se è necessaria la mascheratura.

La nitrurazione al plasma è adatta a tutti i materiali ferrosi, anche agli acciai sinterizzati con maggiore porosità, alla ghisa e agli acciai da utensili altamente legati, anche con contenuti di cromo superiori al 12%. Gli acciai inossidabili e le leghe a base di nichel possono essere nitrurati al plasma e mantenere la maggior parte della loro resistenza alla corrosione se si applicano basse temperature. Applicazioni speciali sono la nitrurazione al plasma del titanio e delle leghe di alluminio. Per carichi pesanti su parti di macchine di grandi dimensioni, come alberi e mandrini, l'uso di acciai speciali legati al cromo e all'alluminio da nitrurazione offre un enorme vantaggio, poiché la nitrurazione al plasma genera una durezza superficiale di oltre 1000 HV.

Dettagli del processo di nitrurazione ionica/plasma

La nitrurazione al plasma è un moderno trattamento termochimico che viene eseguito in una miscela di azoto, idrogeno e un gas di spesa di carbonio opzionale. In questo processo a bassa pressione, viene applicata una tensione tra il lotto e la parete del forno. Intorno ai pezzi si genera una scarica a bagliore con un alto livello di ionizzazione (plasma). Sulla superficie direttamente caricata dagli ioni si formano nitruri ricchi di azoto che si decompongono, rilasciando azoto attivo sulla superficie. Grazie a questo meccanismo, la schermatura è facilmente realizzabile coprendo le aree interessate con una coperta metallica. La nitrurazione al plasma consente di modificare la superficie in base alle proprietà desiderate. È possibile ottenere strati e profili di durezza su misura adattando la miscela di gas: da una superficie priva di strato composto con bassi contenuti di azoto fino a 20 micron di spessore, a uno strato composto con alti contenuti di azoto e un'aggiunta di gas carbonico (nitro-carburazione al plasma). L'ampio intervallo di temperatura applicabile consente una moltitudine di applicazioni, al di là delle possibilità dei processi a gas o a bagno di sale.