IMPIEGO DI PROTOSSIDO D’AZOTO NEL TRATTAMENTO TERMOCHIMICO DI NITRURAZIONE GASSOSA: STUDIO DEI PROCESSI PRODUTTIVI E CARATTERIZZAZIONE METALLURGICA

Abstract

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. È 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 meccanicomicrostrutturali
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.