Povrchová úprava legovanej ocele sa po nitridácii výrazne mení v dôsledku vytvorenia tvrdej vrstvy odolnej voči opotrebovaniu na povrchu. Tu sú kľúčové zmeny a charakteristiky povrchovej úpravy po nitridácii:
Vylepšená odolnosť proti opotrebeniu: Vytvorenie tvrdej nitridovanej vrstvy na povrchu ocele výrazne zvyšuje jej odolnosť proti opotrebeniu. Táto vrstva pôsobí ako ochranná bariéra proti mechanickému opotrebovaniu, čím sa znižuje strata materiálu pri trecom kontakte. Zvýšená odolnosť nitridovanej vrstvy proti opotrebeniu je obzvlášť výhodná pre komponenty v prostrediach s vysokým opotrebením, ako sú ložiská, časti ventilov a vytláčacie skrutky. Nitridovaný povrch znižuje frekvenciu údržby a výmeny, čo vedie k nižším prevádzkovým nákladom a zlepšeniu efektivity strojového zariadenia.
Drsnosť povrchu: Nitridácia môže spôsobiť mierne zvýšenie drsnosti povrchu v dôsledku tvorby nitridov. Počiatočná povrchová úprava legovanej ocele hrá významnú úlohu pri určovaní konečnej drsnosti po nitridácii. Jemne opracované alebo leštené povrchy majú tendenciu udržiavať hladší povrch, zatiaľ čo drsnejšie povrchy môžu zaznamenať výraznejšie zvýšenie drsnosti. Táto zmena drsnosti môže byť minimalizovaná riadením parametrov procesu nitridácie a použitím post-nitridačných dokončovacích techník, ako je leštenie alebo brúsenie, aby sa dosiahla požadovaná štruktúra povrchu. Udržiavanie hladkej povrchovej úpravy je rozhodujúce pre aplikácie, kde sa vyžaduje nízke trenie a vysoká presnosť.
Zmena farby: Povrch nitridovanej legovanej ocele zvyčajne vykazuje zmenu farby v rozsahu od tmavosivej po čiernu. Táto zmena farby je výsledkom tvorby nitridov železa na povrchu. Tmavý povrch je vizuálnym indikátorom úspešného procesu nitridácie a môže tiež poskytnúť určitý stupeň odolnosti proti korózii. Jednotná zmena farby zvyšuje estetickú príťažlivosť komponentu a slúži ako značka kontroly kvality pre konzistentné nitridovanie v rámci šarží.
Štruktúra povrchu: Nitridácia vytvára komplexnú povrchovú štruktúru charakterizovanú vytvorením zloženej vrstvy, tiež známej ako biela vrstva, na vrchnom povrchu. Táto zložená vrstva pozostáva z nitridov železa, predovšetkým ε-Fe2-3N a γ'-Fe4N, ktoré prispievajú k zvýšeniu tvrdosti a odolnosti proti opotrebovaniu. Pod vrstvou zmesi leží difúzna zóna, kde atómy dusíka prenikli do oceľovej matrice, čím sa zlepšili jej mechanické vlastnosti. Zložená vrstva je zvyčajne veľmi tenká (niekoľko mikrometrov), ale zohráva rozhodujúcu úlohu pri ochrane podkladového materiálu pred opotrebovaním a únavou. Toto štruktúrované vrstvenie zvyšuje celkový výkon a životnosť komponentu.
Odolnosť proti korózii: Proces nitridácie môže zvýšiť odolnosť legovanej ocele proti korózii vytvorením ochrannej vrstvy nitridov na povrchu. Tieto nitridy pôsobia ako bariéra, bránia vnikaniu korozívnych činidiel a znižujú rýchlosť oxidácie a tvorby hrdze. Toto zlepšenie odolnosti proti korózii je obzvlášť výhodné pre komponenty vystavené drsnému prostrediu, ako sú zariadenia na chemické spracovanie, námorné aplikácie a automobilové diely. Zvýšená odolnosť proti korózii predlžuje životnosť komponentov a znižuje potrebu častej údržby alebo ochranných náterov.
Integrita povrchu: Nitridácia zlepšuje celkovú integritu povrchu legovanej ocele vyvolaním zvyškových tlakových napätí v povrchovej vrstve. Tieto tlakové napätia pôsobia proti ťahovým napätiam, ktoré môžu viesť k iniciácii a šíreniu trhlín, čím sa zvyšuje odolnosť súčiastky proti únave. Vylepšená integrita povrchu zaisťuje, že nitridované komponenty vydržia cyklické zaťaženie a predĺži ich prevádzkovú životnosť v náročných aplikáciách. Nitridovaná vrstva tiež poskytuje lepšiu odolnosť voči nárazom a tepelným cyklom, vďaka čomu je vhodná do dynamických a vysokoteplotných prostredí.
