Азотирование – процесс насыщения поверхностных слоев стальных изделий азотом.

Азот хорошо растворяется в α-железе, чего нельзя сказать об углероде. По этой причине азотирование можно проводить при более низких температурах, чем цементацию.

Азотирование выполняют при температуре 550 град в герметичных печах. Используемая азотирующая среда – аммиак в газовом состоянии (NH3). В процессе азотирования, ионы азота диффундируют вглубь изделия, растворяясь в феррите, и образуют нитриды железа, обладающие высокой твердостью. Дисперсные частицы нитридов задерживают перемещение дислокаций, за счет этого повышается сопротивление азотированного слоя пластическим деформациям.

Азотирование используют для упрочнения деталей машин и некоторых видов инструментов. Обычно применяются стали с содержанием углерода 0,3 – 0,5 %. Толщина азотируемого слоя выбирается в диапазоне от 0,1 мм до 0,5 мм. Скорость азотирования очень маленькая - 0.01 мм/час, это примерно в десять раз меньше, чем при газовой цементации. После операции азотирования не требуется последующая термообработка, поверхностный слой уже имеет достаточно твердую структуру.

Свойства азотированного слоя:

1) высокая твердость и износостойкость (до 72 HRC)

2) повышенная термоустойчивость (азотированный слой сохраняет твердость при нагреве до 450 град)

3) плохое сопротивление (по этой причине не возможно применять азотирование при обработке высоконагруженных деталей машин)

4) дороговизна процесса