U plinskom nitriranju, temperatura zagrijavanja je 500-600 stupnjeva. Atomi dušika na površini aluminijskog čelika, kroma, formiranje molibden nitrida, dubina od 0.1 0.6 mm, sloj nitrida ne treba hlađenje može dobiti vrlo visoku tvrdoću i održavati na 600-650 stupnjeva, male deformacije, može izbjeći koroziju vode, pare, alkalne otopine, ali postoje i neki nedostaci, kao što je dugo razdoblje proizvodnje, visoka cijena, tanak i lomljiv nitrid, ne bi trebao podnijeti veliko opterećenje koncentrata, uglavnom se koristi za obradu važnih i složenih preciznih dijelova.
U usporedbi s čelikom za kaljenje, ovaj proces kemijske toplinske obrade omogućuje atomima dušika da prodru u površinu čelika kako bi formirali sloj za kaljenje bogat dušikom. Dijelovi nakon obrade nitriranjem imaju sljedeće karakteristike: visoka tvrdoća i otpornost na habanje, visoka otpornost na zamor, veća otpornost na zagriz, veća otpornost na koroziju, proces nitriranja na nižoj temperaturi promjene faze čelika (450-600 stupnjeva), mala deformacija, mala ekspanzija volumena. Nedostaci su dugi ciklus (vrijeme plinskog nitriranja do 100h), visoka cijena, tanak sloj (obično oko 0,5 mm) i lomljivost, ne može izdržati prevelik kontaktni stres i udarno opterećenje.
Teoretski, svi čelični materijali mogu se tretirati nitriranjem, ali samo oni koji su pogodni za nitriranje i zadovoljavajuće rezultate mogu se nazvati nitriranim čelikom. Gdje su Cr, Mo, V, Ti, Al i drugi elementi nisko i srednje legiranog konstrukcijskog čelika, alatnog čelika, nehrđajućeg čelika (nitriranje nehrđajućeg čelika za uklanjanje pasivizirajućeg filma na površini obratka. Nehrđajući čelik i čelik otporan na toplinu mogu se izravno obraditi ionskim nitriranjem.
Iako dijelovi nitriranja imaju visoku tvrdoću, visoku otpornost na habanje i visoku otpornost na zamor, debljine su samo 0,3-0,65 mm (Cr-Mo-Al čelik prolazi kroz sloj nitriranja 35-65h na 500-540 40). Za maksimalan učinak nitriranja potrebno je imati čvrsto i otporno srčano tkivo. Većina čelika za nitriranje koristi se pod trenjem i složenim dinamičkim opterećenjima, zahtijevajući visoke performanse površine i jezgre.
Ako se ugljični čelik tretira nitriranjem, formirat će Fe4N i Fe2N, koji su nestabilniji, lako se agregiraju i gusti su na višoj temperaturi, a površina ne može dobiti veću tvrdoću i ne može imati veću čvrstoću i žilavost u svojoj jezgri. Da bi se dobila visoka tvrdoća i otpornost na habanje na površini te čvrsto i žilavo srčano tkivo, čeliku treba dodati neke legirajuće elemente koji mogu s dušikom tvoriti stabilne dušikove spojeve i ojačati srce. Kao što su Al, Ti, V, W, Mo, Cr, među kojima Cr, W, Mo, V također mogu poboljšati strukturu čelika, poboljšati čvrstoću i žilavost čelika.
Idealan čelik koji se može koristiti u nitriranju je GB 38 CrMoAlA (ISO, 41 CrAlMo74, G O S T 38 x2m Û A (38 cad 6. 12/30 cad 6. 12), uključujući aluminij i dušik u obliku nitrida, povećana čvrstoća sloja nitriranja glavnih legirajućih elemenata. AlN je stabilan i ne otapa se u čeliku čak ni ako je 1000 stupnjeva tvrdoće čelika 38CrMoAlA nakon nitriranja do 1100-1200hv (67-72hrc) zbog dobrih učinaka nitriranja zbog aluminija.
Za obradak sa zahtjevima visoke tvrdoće i otpornosti na habanje, ugljični čelik i niskolegirani čelik ne preporučuju se za nitriranje osim ako se ne poboljšava otpornost na koroziju.38 Čelik CrMoAlA ima ozbiljnu tendenciju dekarbonizacije, a proces nitriranja trebao bi ostaviti veliku marginu obrade. Napomena za dijelove za nitriranje:
1. Radni komad za nitriranje treba prigušiti i prigušiti prije nitriranja kako bi se dobila struktura prigušenog sostenita. Temperatura kaljenja općenito je viša od temperature nitriranja.
2. Uklonite unutarnje naprezanje koje nastaje u procesu strojne obrade prije nitriranja kako biste stabilizirali veličinu obratka. Temperatura otpuštanja naprezanja trebala bi biti niža od temperature kaljenja, vrijeme držanja dulje od vremena kaljenja, a zatim se polako ohladi na sobnu temperaturu. Normalizacija nije prikladna za dijelove s većim presjecima. Čelik za kalupe treba kaliti i popustiti, ali ne i žariti.
3. Površinska hrapavost Ra dijelova za nitriranje treba biti manja od 1,6 mikrona, a površina ne smije biti oštećena ili oksidirana. Dijelove koji se ne mogu obraditi na vrijeme potrebno je podmazati uljem kako bi se spriječilo hrđanje. Podignite pećnicu čistom benzinskom krpom kako biste osigurali čistoću.
4. Izradak koji ima oštar kut i oštar rub i izradak čija površina nije obrađena brušenjem nisu prikladni za obradu nitriranjem.
