İşlem, baz alaşımının dikkatli seçimi ile başlar. Krom, molibden ve vanadyum gibi alaşım elemanları içeren çelik dereceler nitriding için kullanılır. Bu elemanlar, nitriding işlemine tabi tutulduğunda malzemenin sert, dayanıklı nitrided bir tabaka oluşturma yeteneğini arttırır. Seçilen alaşım, dövme ve müteakip nitriding'in bütünlüğünden ödün vermeden gerilecek streslerine dayanmak için uygun karbon içeriğine ve mekanik özelliklere sahip olmalıdır.
Çeliğin uygun sıcaklığa ısıtılması, malzemenin aşırı tahıl büyümesini veya mikro yapıdaki istenmeyen değişiklikleri önlerken dövme için yeterince dövülemesini sağlamak için çok önemlidir. Dövme nitriding alaşım kare çelik çubuklar bir elektrik veya gaz fırında ısıtılır, 1.100 ° F ila 1.200 ° F (593 ° C ila 649 ° C) sıcaklıklarına ulaşır. Isıtma işlemi, aşırı ısınmayı önlemek için dikkatlice kontrol edilir, bu da her ikisi de çeliğin performansını olumsuz etkileyecek oksidasyon veya aşırı karbür oluşumuna yol açabilir.
Malzeme uygun sıcaklığa ulaştığında, dövme presine veya çekiçe aktarılır. Dövme işlemi, çeliği istenen boyutlara şekillendirmek için kontrollü kuvvetin uygulanmasını içerir. Bu aşama, çeliğin tane yapısını hizalamak ve mekanik özelliklerini arttırmak için kritik öneme sahiptir. Çelik, malzemede çatlak veya kusur olmamasını sağlayarak kare çubuk bir şekle basılır veya dövülür. Dövme işlemi aynı zamanda iç yapıyı rafine eder, tekdüzeliği teşvik eder ve çeliğin mukavemetini ve sünekliğini artırır.
Dövme işleminden sonra, çelik çubuklar, malzemenin mekanik özelliklerini ayarlamak için gerekli olan kontrollü bir soğutma işlemine tabi tutulur. Soğutma, çelik derecesine ve istenen final özelliklerine bağlı olarak hava soğutma veya yağ söndürme yoluyla yapılabilir. Söndürme, sertliği arttırmak için soğutma işlemini hızlandırır, ancak termal şoku önlemek için soğutma oranı kontrol edilmelidir, bu da çatlamaya veya bükülmeye neden olabilir. Amaç, sonraki nitravat için optimal sertlik ve mukavemet ile ince bir mikroyapı elde etmektir.
Nitriding aşamasında, dövme çelik çubuklar sert, aşınmaya dayanıklı nitrided bir yüzey oluşturmak için azot açısından zengin bir ortama maruz kalır. İşlem, her ikisi de 482 ° C ve 538 ° C (482 ° C ve 538 ° C) sıcaklıklarda malzemenin azota maruz bırakılmasını içeren gaz nitriding (amonyak gazı) veya plazma nitriding kullanılarak yapılabilir. Bu işlem sırasında, azot atomları çelik yüzeye yayılır ve “beyaz tabaka” adı verilen sertleştirilmiş bir tabaka oluşturur. Bu nitrided tabaka, yüzey sertliğini, aşınma direncini ve yorgunluk mukavemetini önemli ölçüde arttırır. Nitreli tabakanın derinliği, son başvurunun gereksinimlerine bağlı olarak tam olarak kontrol edilebilir.
Nitriding işlemi tamamlandıktan sonra, çelik çubuklar titiz kalite kontrol prosedürlerine tabi tutulur. Bu denetimler tipik olarak, nitrided yüzeyin istenen sertlik seviyesine ulaşmasını sağlayan sertlik testini içerir. Yüzey bütünlüğü, çatlaklar, çukurlar veya nitrided tabakadaki tutarsızlıklar gibi potansiyel kusurları tespit etmek için de kontrol edilir. Nitrided yüzeyin tekdüzeliğini ve kalitesini değerlendirmek için yüzey pürüzlülüğü ölçümü veya mikroyapısal analiz gibi tahribatsız test yöntemleri de kullanılabilir.
