Overfladefinishen på legeret stål ændres væsentligt efter nitrering på grund af dannelsen af et hårdt, slidbestandigt lag på overfladen. Her er de vigtigste ændringer og karakteristika ved overfladefinishen efter nitrering:
Forbedret slidstyrke: Dannelsen af et hårdt nitreret lag på ståloverfladen øger dens slidstyrke i høj grad. Dette lag fungerer som en beskyttende barriere mod mekanisk slid, hvilket reducerer materialetabet under friktionskontakt. Det nitrerede lags forbedrede slidstyrke er især fordelagtig for komponenter i miljøer med høj slid, såsom lejer, ventildele og ekstruderingsskruer. Den nitrerede overflade reducerer hyppigheden af vedligeholdelse og udskiftning, hvilket fører til lavere driftsomkostninger og forbedret effektivitet i maskineri.
Overfladeruhed: Nitrering kan forårsage en lille stigning i overfladeruhed på grund af dannelsen af nitrider. Den oprindelige overfladefinish af legeret stål spiller en væsentlig rolle ved bestemmelse af den endelige ruhed efter nitrering. Fint bearbejdede eller polerede overflader har en tendens til at opretholde en glattere finish, mens ru overflader kan opleve en mere mærkbar stigning i ruhed. Denne ændring i ruhed kan minimeres ved at kontrollere nitreringsprocesparametrene og bruge efter-nitreringsteknikker, såsom polering eller slibning, for at opnå den ønskede overfladetekstur. At opretholde en glat overfladefinish er afgørende for applikationer, hvor lav friktion og høj præcision er påkrævet.
Farveændring: Overfladen af nitreret legeret stål udviser typisk en farveændring, der spænder fra mørkegrå til sort. Denne farveændring skyldes dannelsen af jernnitrider på overfladen. Den mørke overflade er en visuel indikator for en vellykket nitreringsproces og kan også give en vis grad af korrosionsbestandighed. Den ensartede farveændring forbedrer komponentens æstetiske tiltrækningskraft og fungerer som en kvalitetskontrolmarkør for ensartet nitreringsbehandling på tværs af batcher.
Overfladestruktur: Nitrering skaber en kompleks overfladestruktur karakteriseret ved dannelsen af et sammensat lag, også kendt som det hvide lag, på den øverste overflade. Dette sammensatte lag består af jernnitrider, primært ε-Fe2-3N og γ'-Fe4N, som bidrager til den øgede hårdhed og slidstyrke. Under det sammensatte lag ligger diffusionszonen, hvor nitrogenatomer er trængt ind i stålmatrixen, hvilket forbedrer dens mekaniske egenskaber. Det sammensatte lag er typisk meget tyndt (nogle få mikrometer), men spiller en afgørende rolle for at beskytte det underliggende materiale mod slid og træthed. Denne strukturerede lagdeling forbedrer komponentens generelle ydeevne og levetid.
Korrosionsbestandighed: Nitreringsprocessen kan forbedre korrosionsbestandigheden af legeret stål ved at danne et beskyttende lag af nitrider på overfladen. Disse nitrider fungerer som en barriere, der forhindrer indtrængen af ætsende midler og reducerer oxidationshastigheden og rustdannelse. Denne forbedring i korrosionsbestandighed er især fordelagtig for komponenter, der udsættes for barske miljøer, såsom udstyr til kemisk behandling, marine applikationer og bildele. Den forbedrede korrosionsbestandighed forlænger komponenternes levetid og reducerer behovet for hyppig vedligeholdelse eller beskyttende belægninger.
Overfladeintegritet: Nitrering forbedrer den samlede overfladeintegritet af legeret stål ved at inducere kompressionsrestspændinger i overfladelaget. Disse trykspændinger modvirker trækspændinger, der kan føre til revneinitiering og udbredelse og derved øge komponentens udmattelsesmodstand. Forbedret overfladeintegritet sikrer, at nitrerede komponenter kan modstå cyklisk belastning og forlænge deres driftslevetid i krævende applikationer. Det nitrerede lag giver også bedre modstandsdygtighed over for stød og termisk cykling, hvilket gør det velegnet til dynamiske miljøer og høje temperaturer.
Firkantet stang i rustfrit stål
