Nitrurazione in scarica ionica a bassa temperatura di acciai inossidabili austenitici - Low temperature glow-discharge nitriding of austenitic stainless steels

La nitrurazione a bassa temperatura è particolarmente interessante per il trattamento degli acciai inossidabili, perché consente di limitare la precipitazione di nitruri che avviene invece nei processi effettuati sugli acciai basso legati o da utensili, per i quali vengono impiegate di solito temperature di circa 500 °C o superiori. Nella presente ricerca la nitrurazione a bassa temperatura, realizzata con il processo in scarica ionica, è stata effettuata sull’acciaio inossidabile austenitico AISI 304L, e sono state valutate le caratteristiche microstrutturali, di microdurezza e di resistenza a corrosione in funzione dei parametri di trattamento (temperatura, pressione, durata). Le condizioni di processo influenzano le caratteristiche degli strati superficiali modificati, che risultano costituiti da uno strato più esterno, in cui è presente la cosiddetta fase S, soluzione solida soprassatura di azoto nel reticolo espanso e distorto dell’austenite, e uno strato più interno, in cui è presente una soluzione solida di atomi interstiziali (azoto, carbonio) in austenite. La precipitazione di nitruri e la loro quantità dipendono dalle condizioni di nitrurazione: quantità maggiori sono state rilevate all’aumentare della temperatura e del tempo e al diminuire della pressione di trattamento. Tutti i trattamenti causano un aumento della microdurezza superficiale: lo spessore complessivo degli strati modificati induriti e la durezza superficiale aumentano con la temperatura e con la durata, e con il diminuire della pressione di processo. Lo studio della resistenza a corrosione dei campioni nitrurati, testata in una soluzione al 5 % di NaCl con il metodo potenziodinamico, evidenzia come la nitrurazione a bassa temperatura consenta di ottenere un miglioramento rispetto all’acciaio non trattato soprattutto se gli strati modificati prodotti hanno uno spessore adeguato e quantità ridotte di nitruri.