窒化は、金属部品（特に鉄系材料）の硬度、耐摩耗性、疲労寿命を向上させるために考案された熱化学的な硬化プロセスです。
金属表面に炭素が拡散する浸炭処理とは異なり、窒化処理では窒素が拡散します。
このプロセスは通常、金属の機械的特性を維持するため、最終焼戻し温度以下の亜臨界温度で行われます。
窒化処理では、まず金属を熱処理し、次に活性窒素を多く含む雰囲気にさらす。
この曝露により、窒素が金属表面に拡散し、材料の硬度と耐摩耗性を高める窒化物が形成される。
この工程での温度管理は、金属の機械的特性が損なわれないようにするために非常に重要です。
熱処理における窒化とは？5つのポイントを解説
1.窒化と浸炭の違い
窒化は浸炭と異なり、炭素の代わりに窒素を金属表面に拡散させる。
2.亜臨界温度
窒化は通常、金属の機械的特性を維持するため、最終焼戻し温度以下の温度で行われる。
3.窒化物の形成
窒化中、窒素は金属表面に拡散し、硬度と耐摩耗性を高める窒化物を形成する。
4.高度な窒化方法
プラズマ窒化は、イオン窒化またはグロー放電窒化とも呼ばれ、さまざまなエンジニアリング部品の処理に使用される高度な方法です。
プラズマ窒化では、低圧環境で部品の周囲に高電離グロー放電（プラズマ）を発生させます。
このプラズマにより、金属表面に窒素リッチな窒化物が形成されやすくなり、混合ガスを調整することで調整することができます。
真空窒化は、真空熱処理に使用される炉と同様の炉で行われるもう一つの方法ですが、温度が低く、急冷は行われません。
この方法は、部品の歪みを最小限に抑え、疲労強度と寿命を大幅に向上させることができる。
5.窒化の利点
プラズマ窒化や真空窒化を含む窒化処理には、従来の熱処理と比較して大きな利点があります。
これらの利点には、環境への影響の低減、金属表面の特性を正確に制御できることなどがあります。
窒化処理は、さまざまな産業用途で金属部品の耐久性と性能を高めるのに特に有益です。
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