Nitrurazione ionica

Il plasma supporta il processo di nitrurazione ionica.

Per mezzo della diffusione di azoto e talvolta combinata con il carbonio, si generano strati arricchiti che incrementano la resistenza all’usura, la durezza la superficiale e la resistenza alla fatica.

Lo strato arricchito induce sollecitazioni di compressione che migliorano la resistenza alla fatica.

Vantaggi

I vantaggi dei processi di nitrurazione gassosa possono essere migliorati dalla nitrurazione ionica. In particolare, in caso di applicazioni per acciai altamente legati, la nitrurazione ionica consente di gestire meglio la composizione degli strati.

La resistenza alla fatica è migliorata principalmente dallo sviluppo di sollecitazioni di compressione superficiali. La nitrurazione ionica è la scelta vincente in caso di nitrurazione degli acciai inossidabili senza modificare la resistenza alla corrosione,e quando c’è bisogno della certezza matematica della protezione di una superficie da non nitrurare.

Applicazioni e materiali

Le applicazioni tipiche comprendono ingranaggi, alberi motore, alberi a camme, rulli di punteria, parti di valvole, viti di estrusione, utensili di pressofusione, matrici di stampaggio, utensili di formatura a freddo, iniettori e utensili per stampi in plastica, alberi lunghi, assi, frizione e parti di motore. La nitrurazione ionica e la nitro carburazione ionica sono spesso preferiti ai processi gassosi corrispondenti, se è necessario ottenere dopo il processo superfici nitrurate in combinazione con superfici assolutamente prive di nitrurazione.

La nitrurazione ionica è adatta per tutti i materiali ferrosi, anche per gli acciai sinterizzati con maggiore porosità, ghisa e acciai per utensili con contenuto di cromo superiore al 12%. Gli acciai inossidabili e le leghe a base di nichel possono essere nitrurate, mantenendo la maggior parte della resistenza alla corrosione se si applicano cicli termici speciali per questa tipologia di materiali.

Dettaglio dei processi

La nitrurazione ionica/nitrocarburazione è un trattamento termochimico moderno che è realizzato in una miscela di azoto, idrogeno e gas di carbonio opzione nitrocarburazione.

In questo processo a bassa pressione, si applica una differenza di potenziale tra il pezzo e la parete del forno. Intorno ai pezzi viene generata una scarica luminescente con un livello elevato di ionizzazione (plasma). Sulla superficie direttamente caricata dagli ioni, si formano e si decompongono dei nitruri ricchi di azoto, che liberano azoto attivo nella superficie. Grazie a questo meccanismo, la schermatura è facilmente realizzabile coprendo le zone relative con una maschera metallica.

La nitrurazione ionica consente la modifica della superficie in base alle proprietà desiderate. È possibile ottenere strati e profili di durezza su misura regolando la miscela dei gas: da una senza strato di composto con bassi contenuti di azoto fino ad uno spessore di 20 micron ad uno strato di composto con alto contenuto di azoto e l’aggiunta di gas che diffondono carbonio (nitrocarburazione al plasma). L’ampia gamma di temperatura applicabile consente una moltitudine di applicazioni.