NITREG® è un moderno processo di trattamento termico, in grado di soddisfare i requisiti metallurgici di tutte le specifiche di nitrurazione originariamente progettate per bagni di sale, plasma o nitrurazione a gas tradizionale. La possibilità di definire la concentrazione di azoto nella superficie permette all’utente di controllare la crescita dello strato composto in modo praticamente indipendentemente dallo sviluppo di una zona di diffusione desiderabile. Questo approccio agevola non solo il rispetto dei requisiti di specifica, ma permette anche di migliorarli consentendo tolleranze più strette, in particolare per quanto riguarda lo spessore e le proprietà dello strato composto.
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La nitrurazione è un processo di diffusione di atomi di azoto nella superficie del metallo. L’azoto è abbondante sulla Terra, ma è presente in natura come molecola a due atomi chimicamente inerte e di dimensioni troppo elevate per penetrare la superficie. Pertanto, le tecnologie di nitrurazione si concentrano sulla fonte di azoto (atomico) nascente.
L’obiettivo principale della nitrurazione consiste nell’aumentare la durezza superficiale del componente, arricchendolo di azoto. Indipendentemente dal metodo, la nitrurazione è un processo di diffusione dell’azoto nel metallo. Una volta che i singoli atomi di azoto sono penetrati nella superficie, la diffusione continua finché la temperatura è abbastanza alta e si presenta una fonte di azoto nascente sulla superficie. In altri termini, la diffusione è essenzialmente uguale in tutti i processi di nitrurazione, mentre la differenza è da ricercarsi nell’apporto di azoto, che ha un’influenza fondamentale sulle proprietà superficiali risultanti.
In generale, tutte le leghe ferrose, compresi gli acciai inossidabili, le ghise e persino le leghe di titanio possono essere nitrurate. Tuttavia, le leghe hanno caratteristiche uniche per quanto riguarda le condizioni superficiali, la velocità naturale di diffusione e la propensione a formare nitruri. Pertanto, è necessario tenere a mente che anche un processo di nitrurazione correttamente configurato produrrà risultati significativamente diversi su materiali dissimili. Di conseguenza, alcuni utenti possono avere difficoltà insormontabili, soprattutto se la loro metodologia è carente e/o hanno conoscenze ed esperienza inadeguate.
ACCIAI DA NITRURAZIONE | ||||
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GRADO AISI | GRADO UNI | COMPONENTI PRINCIPALI DELLA LEGA | DUREZZA SUPERFICIALE HV1 | DUREZZA SUPERFICIALE HV1 |
N135M | 38CrAlMoA | C=0.38 Cr=1.7 Mo=0.3 Al=1 | 350/36 | 1190-1290 |
Nitralloy N | C=0.35 Cr=115 Ni=3.5 Mo=0.25 | 350/36 | 1100-1200 | |
34CrAlNi7 | C=0.42 Cr=3 Mo=1.2 V=0.20 | 350/36 | 1190-1290 | |
42CrMoV12 | 42CrMoV12 | C=0.42 Cr=3 Mo=1.2 V=0.20 | 490 / 48 | 1050-1150 |
31CrMo12 | C=0.32 Cr=3 Mo=0.4 | 320 / 32 | 870-920 | |
30CrMoV9 | 320 / 32C=0.30 Cr=2.5 Mo=0.2 V=0.15 | 320 / 32 | 900-930 | |
25CrMo20 | C=0.25 Cr=6 Mo=0.20 | 280 / 27 | 1000-1100 |
ALTRI ACCIAI LEGATI TEMPRABILI | ||||
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GRADO AISI | GRADO UNI | COMPONENTI PRINCIPALI DELLA LEGA | DUREZZA DEL NUCLEO HV/HRC | DUREZZA SUPERFICIALE HV1 |
4130 | 30CrMo4 | C=0.30 Cr=1 Mo=0.2 | 300 / 30 | 640 – 680 |
4140 | 42CrMo4 | C=0.40 Cr=1 Mn=0.9 Mo=0.2 | 300 / 30 | 650 – 700 |
4340 | C=0.40 Cr=0.8 Ni=1.8 Mo=0.25 | 310 / 31 | 650 – 700 | |
30NiCrMo12 | C=0.30 Cr=0.8 Ni=2.8 Mo=0.12 | 310 / 31 | 600 – 650 | |
35NiCrMo15 | C=0.35 Cr=1.7 Ni=3.8 Mo=0.15 | 330 / 33 | 800 – 850 |
ACCIAI AL CARBONIO | ||||
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GRADO AISI | GRADO UNI | COMPONENTI PRINCIPALI DELLA LEGA | DUREZZA DEL NUCLEO HV/HRC | DUREZZA SUPERFICIALE HV1 |
1010 | C10 | C=0.10 Mn=0.50 | 160 | 320 – 380 |
1020 | C20 | C=0.20 Mn=0.50 | 180 | 320 – 380 |
1030 | C30 | C=0.30 Mn=0.7 | 180 | 380 – 420 |
1045 | C45 | C=0.45 Mn=0.7 | 200 | 420 – 470 |
1060 | C60 | C=0.60 Mn=0.7 | 250 / 22 | 525 |
ACCIAI LEGATI PER CEMENTAZIONE | ||||
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GRADO AISI | GRADO UNI | COMPONENTI PRINCIPALI DELLA LEGA | DUREZZA DEL NUCLEO HV/HRC | DUREZZA SUPERFICIALE HV1 |
5115 | 16MnCr5 | C=015 Cr=0.8 Mn=0.9 | 180 | 660 – 720 |
20 MnCr5 | C=0.20 Cr=1.15 Mn=1.3 | 240 / 21 | 750 – 800 | |
8620 | C=0.20 Cr=0.5 Ni=0.6 Mo=0.2 | 190 | 500 – 520 | |
Una superficie esposta a un mezzo di nitrurazione formerà generalmente due strati distinti. Lo strato esterno è chiamato strato composto (o strato bianco) e il suo spessore è generalmente compreso tra zero e 0,001″ (25 µm). Sotto lo strato bianco è presente un rivestimento o una zona di diffusione. Entrambi gli strati compongono ciò che viene generalmente denominato rivestimento. Tuttavia, a seconda del materiale e della sua originaria durezza pre-lavorazione, vi saranno differenze significative tra le proprietà di questi strati.
Le immagini di due rientranze del test di durezza Vickers mostrate di seguito illustrano la differenza tra un processo controllato e uno non controllato. Il campione a sinistra è stato prodotto con un processo tradizionale e la fessurazione superficiale è indicativa della fragilità dello strato. Il campione sulla destra è un prodotto di un processo Nitreg® in cui, a discapito della stessa durezza, non si sono formate crepe. Il componente trattato con Nitreg® è quindi più resiliente e lo strato composto è molto resistente.
Tali risultati eccellenti possono essere ottenuti solo controllando la concentrazione di azoto nel substrato. L’approccio moderno è il controllo del potenziale di nitrurazione (KN). La corretta comprensione e applicazione dei principi che legano il potenziale di nitrurazione (KN), la temperatura e il tempo impiegato rappresentano una pietra miliare nella tecnologia Nitreg®. Un esempio della nostra capacità di produrre una varietà di combinazioni di strato bianco/rivestimento di diffusione è mostrato nel grafico seguente, Combinazioni del rivestimento nitrurato (PDF).
La capacità di controllare il potenziale di nitrurazione diventa gradualmente un requisito necessario, come osservabile, ad esempio, dalle norme AMS 2759/10.
In conclusione, Nitreg® è un processo moderno, in grado di soddisfare i requisiti metallurgici di tutte le specifiche di nitrurazione originariamente progettate per bagni di sale, plasma o nitrurazione a gas tradizionale.
PROPRIETÀ/CARATTERISTICHE | Nitrurazione controllata Nitreg® | Gas convenzionale | Bagno di sale | PLASMA (IONICO) |
Pulizia (prima) | Pulire | Pulire | Relativamente pulito | Molto pulito |
Pulizia (dopo) | Non richiesto | Non richiesto | Fortemente richiesto | Non richiesto |
Tempo di riscaldamento | Breve | Breve | Molto breve | Lungo |
Posizionamento delle parti | Semplice | Semplice | Semplice | Molto complesso/Richiede abilità ed esperienza |
Nitrurazione dell’acciaio inossidabile | Possibile | Non possibile | Possible | Possible |
Funzionamento dell’attrezzatura | Molto semplice/completamente automatizzato | Relativamente semplice | Semplice | Molto complesso/Richiede competenze avanzate |
Controllo/Uniformità della temperatura | Eccellente | Buono | Buono | Difficile/Insufficiente/Possibile surriscaldamento |
Controllo del potenziale di nitrurazione | Yes | No | No | No |
Controllo della % di ε e γ’ | Possible | No | No | Possible |
Nitrurazione senza strato bianco | Possible | No | No | Possible |
Controllo della porosità | Possible | No | No | Possible |
Ripetibilità dei risultati | Eccellente (indipendentemente dal carico) | Possibile (solo con ripetuti carichi) | Possibile (solo con ripetuti carichi) | Possibile (solo con ripetuti carichi) |
Manutenzione delle apparecchiature | Semplice | Relativamente complesso | Complesso | Molto complesso |
Grado di inquinamento | Molto basso | Alto | Estremamente alto | Molto basso |
BROCHURE |