È una operazione di indurimento superficiale analoga alla precedente; in questo caso l'elemento assorbito è l'azoto. L'operazione consiste in un prolungato mantenimento a circa 500 °C in mezzi capaci di cedere detto elemento; a differenza della cementazione, essa viene eseguita su materiale già bonificato e non richiede trattamenti successivi.
Gli acciai da nitrurazione sono veri e propri acciai da bonifica contenenti elementi speciali (alluminio, cromo, molibdeno, vanadio). L'indurimento superficiale è dovuto alla formazione di azoturi assai duri (di alluminio, cromo, ect.), mentre la presenza del molibdeno è indispensabile allo scopo di combattere la fragilità di rinvenimento che altrimenti l'acciaio assumerebbe durante la nitrurazione. La nitrurazione, come la cementazione ed in genere come tutti i procedimenti di indurimento superficiale, ha lo scopo di aumentare, oltre la resistenza all'usura, anche la resistenza alla fatica.
Si ricorda:
- l'indurimento superficiale, mediante la nitrurazione, è dovuto alla formazione di azoturi di alluminio-cromo-vanadio e ferro nell'acciaio ed è quindi conseguenza di una reazione chimica e non di una trasformazione strutturale degli acciai, per trattamento termico, come avviene invece per tutti gli altri processi di indurimento superficiale (cementazione, tempra superficiale, ecc.);
- l'azoto assorbito in superficie, si diffonde lentamente negli strati sottostanti fino a raggiungere profondità massime di qualche decimo di millimetro (circa 5/10 per 55 ore di effettiva permanenza a temperatura).
Punti critci:
AC1 = temperatura alla quale, durante il riscaldo, inizia la formazione di austenite;
AC3 = temperatura alla quale, durante il riscaldo, termina la trasformazione della ferrite in austenite;
AR3 = temperatura alla quale, durante il raffreddamento, inizia la trasformazione dell'austenite in ferrite;
AR1 = temperatura alla quale, durante il raffreddamento, termina la trasformazione dell'austenite in ferrite + cementite;
MS = temperatura alla quale, durante il raffreddamento, inizia la trasformazione dell'austenite in martensite;
MF = temperatura alla quale, durante il raffreddamento, termina la trasformazione dell'austenite in martensite.
AC3 = temperatura alla quale, durante il riscaldo, termina la trasformazione della ferrite in austenite;
AR3 = temperatura alla quale, durante il raffreddamento, inizia la trasformazione dell'austenite in ferrite;
AR1 = temperatura alla quale, durante il raffreddamento, termina la trasformazione dell'austenite in ferrite + cementite;
MS = temperatura alla quale, durante il raffreddamento, inizia la trasformazione dell'austenite in martensite;
MF = temperatura alla quale, durante il raffreddamento, termina la trasformazione dell'austenite in martensite.
