Impiego del protossido di azoto nel trattamento termochimico di nitrurazione gassosa: studio dei processi produttivi e caratterizzazione metallurgica.

In questo lavoro sono presentati i risultati di uno studio effettuato sul trattamento termochimico di nitrurazione gassosa, in particolare sulla possibilità di ottenere un aumento della velocità di processo a livello industriale. E’ stato testato l’effetto dovuto all’introduzione, insieme all’ammoniaca anidra (NH3), di protossido di azoto (N2O) nell’atmosfera di processo. Inizialmente sono stati caratterizzati i normali cicli produttivi di nitrurazione gassosa in atmosfera di ammoniaca anidra, inserendo campioni identici di acciaio di tipo 42CrMo4 all’interno delle cariche di materiale da nitrurare nei forni a pozzo. I cicli produttivi di interesse sono stati quelli aventi come obiettivo finale l’ottenimento di uno strato di indurimento superficiale di 3 e 4 decimi di millimetro. Al termine della sperimentazione si è constatato che l’utilizzo dell’N2O comporta un incremento della cinetica di processo, con una conseguente riduzione del 20÷30% dei tempi di processo rispetto al ciclo produttivo standard. Nonostante la riduzione dei tempi di processo, le caratteristiche meccanico-microstrutturali dei campioni trattati sono risultate confrontabili con il processo tradizionale, prospettando l’idoneità all’applicazione industriale della nitrurazione gassosa con impiego di protossido d’azoto. Alla sperimentazione e raccolta dei dati ottenuti segue una valutazione economica e di fattibilità per i cicli produttivi testati, sulla base di un confronto qualitativo con i processi già applicati industrialmente.