Нітроцементація - процес насичення поверхні металу азотом і вуглецем. На практиці, найчастіше, нитроцементация проводиться в газовій атмосфері при температурах, що дозволяють загартувати вироби з першого нітроцементаціонного нагріву. При цьому властивості нітроцементованной стали схожі з властивостями цементованной. але з меншими деформаціями.
Як вже говорилося вище, процес нітроцементації проходить в газовій атмосфері з добавками аміаку. При цьому азот аміаку, дифундує в глиб стали, виконує роль легуючого елемента: підвищує прокаливаемость стали і дає деякі переваги процесу перед цементацією.
Насичення азотом починається вже в процесі нагрівання до основних робочих температур процесу, після перевищення 500 градусів. Тому, в якомусь сенсі для визначення процесу нітроцементації, фраза «одночасне насичення азотом і вуглецем» не підходить. До зникнення a-Fe, з продовженням нагріву насичення інтенсифікується. Помітне насичення вуглецем починається після переходу критичної точки поліморфного перетворення, прискорюється з продовженням нагріву і досягає свого максимуму в кінці дифузійної витримки.
Насичення стали азотом (легування), попереднє вуглецюванню, супроводжується наступними перевагами:
- Зміщуються критичні точки перетворень до більш низьких температур. Це дозволяє знизити температуру процесу до 810-850 о С. Така температура, в порівнянні з температурою цементації (910-1050 о С), буде позитивно впливати на гартівні напруги і викривлення деталей.
- У присутності азоту дифузія вуглецю в аустеніт прискорюється. Прискорення настільки значне, що, незважаючи на істотно більш низьку температуру, швидкість росту нітроцементірованного і цементованого шарів на глибину до 0,5 мм виявляється практично однаковою.
- Через відносно невисоких температур процесу, аустенитное зерно при нітроцементації може виростати набагато менше, ніж при коксування в процесі цементації.
Для виключення гартівних тріщин при нітроцементації, так само як і при цементації, як закалочной середовища повинно використовуватися масло.
В якості робочої газового середовища для дифузійного насичення використовується ендогаз з добавками природного газу (метану) і аміаку. Кількість кожної з добавок становить 2-3% від кількості ендогаз. Це орієнтовні дані, склад робочого середовища залежить від кінцевих вимог до деталі.
Так само, як і при цементації, в процесах нітроцементації, при температурах відповідних аустенитной області, необхідно підтримувати певний рівень насичуватися вуглецем активності атмосфери, контрольований з вуглецевого потенціалу атмосфери за допомогою датчиків або фольгових проб.
Таким чином, ми перерахували декілька основних переваг нітроцементації перед цементацією. Звичайно, режим хіміко-термічної обробки потрібно визначати для кожної стали і деталі індивідуально, виходячи з особливостей виробництва, економічних причин та умов роботи деталі у вузлі механізму.