a) Các chi tiết bằng thép cacbon
Thép cacbon ñược thấm nitơ ñể tăng khả năng chống ăn mòn trong môi trường không khí như ốc, vít, bánh răng cỡ nhỏ. Quá trình này có thể thay thế mạ kẽm, mạ niken hoặc mạ ñồng. ðể giảm ñộ giòn của chi tiết trước khi thấm cần thường hóa hoặc tôi cải thiện. Với lớp thấm 0,015 ÷ 0,030 mm, lớp nitrit có khả năng chống ñược ăn mòn trong không khí ẩm (trong nhiều năm) trong nước chảy (ít hơn thời gian trong không khí), trong dầu bẩn, xăng, hơi nóng, dung dịch kiềm loãng và các môi trường khác.
Thấm nitơ trên thép cacbon làm tăng ñộ cứng, giới hạn bền và giới hạn chảy, tăng khả năng bền mỏi lên 1,5 ÷ 2 lần.
ðộ cứng của thấm nitơ trong thép cacbon không lớn, vì thế khi thấm nitơ ñể ñạt ñộ cứng và tính chống mài mòn cao người ta không dùng thép cacbon thông thường, vì các nitrit sắt giòn, có khuynh hướng kết tụ ở nhiệt ñộ cao, ñộ cứng và tính chống mài mòn của lớp thấm giảm và trở nên dễ tróc. [7]
b) Các chi tiết bằng thép hợp kim
ðể thấm nitơ thường dùng thép hợp kim ñặc biệt với các nguyên tố như Cr, Mo, Al, chúng có ái lực với nitơ mạnh hơn sắt. Các nitrit này không những có ñộ cứng cao như nitrit sắt mà còn có tính phân tán lớn, ổn ñịnh nhiệt ñộ cao, do
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...39
ñó lớp thấm có ñộ cứng và tính chống mài mòn rất cao, chắc, không tróc. Khi thấm nitơ cho thép hợp kim sẽ tạo thành những nitrit hợp kim nhỏ mịn (Cr2N, Mo2N, AlN,...) nên làm tăng ñộ cứng và tính chống ăn mòn.
ðể ñạt yêu cầu tăng ñộ cứng và tính chống mài mòn, thấm nitơ thường dùng cho những thép chuyên dùng như 38CrMoAlA, 38CrMoA, 38CrWVAl, 38Crl, 35CrAlA, 38XWVAlA. Ngoài ra, thấm nitơ còn ñược thực hiện cho các loại khác như 30CrN, 2WVA, 30Cr2NiWVA, 30Cr3WA, 18Cr2Ni4WA, 40NiCrMoA và các loại thép không gỉ như 40Cr14Ni2W2, 20Cr3MOWV. Do sự có mặt ñồng thời của các nguyên tố hợp kim như crôm, nhôm, môlipñen nên ñộ cứng của lớp thấm có thể ñạt tới 1200 HV hoặc cao hơn.
Như vậy, thấm nitơ với mục ñích tăng tính chống ăn mòn trong khi quyển, trong hơi nước và trong nước; có thể dùng cho tất cả các loại thép, kể cả thép cacbon, gang. [7]