Nitriidikerros

Nitriidikerros on metallin pinnalle muodostuva kovapintainen kerros, joka koostuu nitridiyhdisteistä sekä siihen liittyvästä diffuosiokerroksesta. Kerroksen muodostuminen tapahtuu nitriding- eli nitridointiprosessien aikana, jolloin typpeä diffundoituu materiaalin pintaan. Ulkoinen nitridikerros muodostaa nitridiyhdisteitä, kuten Fe4N tai Fe2-3N, ja sitä seuraa syvempi diffuosiokerros, joka parantaa pinnan kovuutta ja kulutuskestävyyttä.

Nitriidikerroksen muodostukseen käytetään useita prosesseja: kaasunitridointi, plasmanitridointi (ionitridointi) sekä suolakylvyn nitridointi. Prosessi toteutetaan tyypillisesti kuumuudessa, kaasunitridoinnissa noin 500–600 °C; plasmanitridoinnissa käytetään usein matalampia lämpötiloja ja parempaa kontrollia. Paksuus vaihtelee käyttötarpeen mukaan, useimmiten mikro- tai millimetritasolla.

Ominaisuuksiltaan nitriidikerros on erittäin kovaa ja kulutusta kestäviä, mikä parantaa sekä pinnan kestävyyttä että väsymisominaisuuksia. Diffuosiokerroksen laajuus sekä kokonaispaksuus määrittävät suoraan suorituskyvyn. Nitriidikerros voi vaikuttaa kitkaan ja soveltua käyttökohteisiin, joissa korkea lämpötila ja kova kuorma kohdataan.

Sovellukset:nitriidikerroksia käytetään laajasti työkaluteräksissä, hammaspyörissä, laakereissa ja muissa kulutusta vaativissa komponenteissa. Yleisiä materiaaleja ovat erilaiset teräkset, ja nitridoinnissa plasmanitridointi on yleinen menetelmä myös ruostumattomille teräksille.

Huomioitavaa: kerroksen muodostuminen aiheuttaa pintajännitteitä ja vaatii huolellisen prosessoinnin. Liian paksu kerros voi lisätä halkeiluriskiä, ja valinta sekä prosessi on optimoitava käyttökohteen mukaan.