Азотирование – это насыщение поверхностного слоя детали азотом. В результате этот слой приобретает высокую твердость, повышенную износостойкость и сопротивление некоторым агрессивным средам. Азотирование основано на выделении активного азота при диссоциации (разложении) аммиака:
2NH3®2N+3H2.
Обычно азотированию подвергают среднеуглеродистые легированные стали, содержащие титан, ванадий, вольфрам, молибден или хром (38Х2МЮА, 35ХЮА и др.). Азотирование углеродистой стали не дает нужной твердости.
Для улучшения механических свойств сердцевины детали перед азотированием деталь подвергают закалке и высокому отпуску, то есть улучшению.
Азотирование осуществляется в печах при температуре 500…600 °С. Активный азот, выделяющийся при диссоциации аммиака, диффундирует в поверхностный слой и с легирующими элементами и железом образует очень твердые химические соединения – нитриды.
Основным недостатком азотирования является большая длительность процесса. Азотирование на глубину 0,2…0,5 мм продолжается 25…60 часов [3].
Но азотирование имеет ряд преимуществ перед цементацией. Температура нагрева сравнительно низкая, а твердость азотированного слоя выше. Причем хрупкость меньше, чем у цементованного и закаленного слоя. Кроме того, у азотированных изделий повышенная стойкость против коррозии и усталости. После азотирования не требуется дополнительной термической обработки.