Maggiore durezza e resistenza all'usura: la nitrurazione migliora significativamente la durezza superficiale dell'acciaio legato attraverso un processo in cui l'azoto viene diffuso nella superficie dell'acciaio. Questo trattamento determina la formazione di uno strato superficiale duro e ricco di nitruri. La durezza di questo strato può raggiungere valori notevolmente superiori a quelli dell'acciaio non trattato, con valori tipici di durezza che spesso superano i 60 HRC (scala Rockwell Durezza C). Nelle applicazioni ad alta temperatura, dove le superfici sono esposte a intensa usura e forze abrasive, lo strato superficiale nitrurato aiuta a mantenere dimensioni e funzionalità critiche. Questo miglioramento della resistenza all'usura è fondamentale per estendere la vita operativa dei componenti, ridurre la frequenza di manutenzione o sostituzione e migliorare l'affidabilità complessiva del sistema.
Stabilità termica: il processo di nitrurazione conferisce un elevato grado di stabilità termica all'acciaio legato. Lo strato di nitruro formato durante la nitrurazione è chimicamente stabile e mantiene la sua durezza a temperature elevate, spesso fino a 500°C - 600°C (932°F - 1112°F), a seconda della lega e delle condizioni di nitrurazione. Questa stabilità si ottiene attraverso la formazione di uno strato di nitruro denso e stabile che resiste al rammollimento e alla degradazione termica. Di conseguenza, i componenti realizzati in acciaio nitrurato possono funzionare in modo affidabile in ambienti ad alta temperatura senza subire perdite significative di proprietà meccaniche, come durezza o resistenza alla trazione.
Resistenza all'ossidazione: la superficie nitrurata dell'acciaio legato fornisce una maggiore resistenza all'ossidazione e alla corrosione ad alta temperatura. La presenza di nitruri all'interno dello strato superficiale funge da barriera protettiva contro i processi ossidativi. Questa barriera aiuta a prevenire la formazione di scaglie di ossido che possono portare al degrado e al guasto del materiale. Nelle applicazioni ad alta temperatura, dove il rischio di ossidazione è elevato a causa dell'esposizione all'ossigeno e alle temperature elevate, l'acciaio nitrurato mantiene la propria integrità e prestazioni operative, riducendo così la probabilità di guasto prematuro dei componenti e prolungando la durata delle parti.
Dilatazione termica ridotta: uno dei vantaggi significativi della nitrurazione è il suo effetto sulle proprietà di espansione termica dell'acciaio legato. Lo strato nitrurato abbassa efficacemente il coefficiente di dilatazione termica dell'acciaio, il che significa che subisce meno cambiamenti dimensionali in risposta alle fluttuazioni di temperatura. Questa riduzione dell'espansione termica è particolarmente importante nelle applicazioni di precisione in cui la stabilità dimensionale è fondamentale. I componenti realizzati in acciaio nitrurato presenteranno meno deformazioni o distorsioni dovute alle variazioni di temperatura, garantendo che mantengano le loro tolleranze precise e si adattino agli assiemi anche in condizioni termiche variabili.
Resistenza alla fatica migliorata: l'acciaio legato da nitrurazione migliora la resistenza alla fatica introducendo tensioni residue di compressione nello strato superficiale. Queste sollecitazioni di compressione contrastano le sollecitazioni di trazione che si verificano durante il carico ciclico, riducendo così la probabilità di innesco e propagazione di cricche da fatica. Nelle applicazioni ad alta temperatura in cui i componenti sono soggetti a carichi ripetuti o ciclici, questo miglioramento della resistenza alla fatica è fondamentale. Aiuta a prevenire guasti prematuri dovuti alla fatica, garantendo che i componenti possano resistere a un uso prolungato in condizioni difficili senza soccombere ai problemi legati alla fatica.
Requisiti di attrito e lubrificazione inferiori: il processo di nitrurazione produce una superficie liscia e dura che riduce significativamente l'attrito tra i componenti accoppiati. Questa riduzione dell'attrito è vantaggiosa in ambienti ad alta temperatura dove la lubrificazione può guastarsi o essere meno efficace. L'attrito ridotto fornito dallo strato nitrurato diminuisce il tasso di usura dei componenti, migliora l'efficienza operativa e riduce al minimo la necessità di una lubrificazione frequente. Questa caratteristica è particolarmente preziosa nei sistemi in cui mantenere una lubrificazione efficace è difficile a causa delle alte temperature o delle condizioni operative aggressive.
