Prosessi alkaa perusseoksen huolellisella valinnalla. Teräsluokkia, jotka sisältävät seostuselementtejä, kuten kromia, molybdeeniä ja vanadiinia, käytetään nitridingiin. Nämä elementit parantavat materiaalin kykyä muodostaa kovaa, kestävää nitroitukerrosta, kun ne altistetaan nitridiprosessille. Valitulla seoksella on myös oltava asianmukainen hiilipitoisuus ja mekaaniset ominaisuudet kestämään taonta ja sitä seuraavan nitringin jännitykset vaarantamatta sen eheyttä.
Teräksen lämmittäminen sopivaan lämpötilaan on välttämätöntä sen varmistamiseksi, että materiaalista tulee riittävän muovattava takoon estäen samalla liiallisen viljan kasvun tai ei -toivottujen mikrorakenteen muutokset. Väärennettyjä nitrideseos -neliöteräspalkkeja lämmitetään sähkö- tai kaasuuunissa, saavuttaen lämpötilat välillä 1100 ° F - 1 200 ° F (593 ° C - 649 ° C). Lämmitysprosessia hallitaan huolellisesti ylikuumenemisen välttämiseksi, mikä voi johtaa hapettumiseen tai liialliseen karbidin muodostumiseen, jotka molemmat vaikuttavat negatiivisesti teräksen suorituskykyyn.
Kun materiaali saavuttaa oikean lämpötilan, se siirretään taontapuristimeen tai vasaralle. Taostamisprosessiin sisältyy ohjatun voiman levittäminen terästä haluttuihin mittoihin. Tämä vaihe on kriittinen teräksen viljarakenteen kohdistamiseksi ja sen mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Teräs puristetaan tai lyödään neliömäiseen palkin muotoon varmistaen, että materiaalissa ei ole halkeamia tai virheitä. Taostamisprosessi hienosäätää myös sisäistä rakennetta, edistäen yhdenmukaisuutta ja parantamalla teräksen voimakkuutta ja taipuisuutta.
Taontaprosessin jälkeen teräspalkit altistetaan ohjattavalle jäähdytysprosessille, mikä on välttämätöntä materiaalin mekaanisten ominaisuuksien asettamiseksi. Jäähdytys voidaan tehdä ilmajäähdytyksen tai öljyn sammutuksen avulla teräsluokasta ja halutuista lopullisista ominaisuuksista riippuen. Sammutus nopeuttaa jäähdytysprosessia kovuuden lisäämiseksi, mutta jäähdytysnopeutta on ohjattava lämpöiskujen estämiseksi, mikä voi aiheuttaa halkeilua tai vääntymistä. Tavoitteena on saavuttaa hieno mikrorakenne, jolla on optimaalinen kovuus ja lujuus seuraavaa nitraajaa varten.
Nitridivaiheessa taotut terästangot altistetaan typpirikkaalle ympäristölle kovan, kulutuskestävän nitrned-pinnan muodostamiseksi. Prosessi voidaan tehdä käyttämällä joko kaasun nitruista (ammoniakkikaasua) tai plasma -nitruidua, joista molemmat sisältävät materiaalin altistamisen typpelle lämpötiloissa välillä 900 ° F - 1 000 ° F (482 ° C ja 538 ° C). Tämän prosessin aikana typpiatomit diffundoivat teräspinnalle, jolloin luomalla kovetetun kerroksen, jota kutsutaan ”valkoiseksi kerrokseksi”. Tämä nitroitu kerros parantaa merkittävästi pinnan kovuutta, kulutuskestävyyttä ja väsymyslujuutta. Nitruidun kerroksen syvyyttä voidaan hallita tarkasti lopputuovelluksen vaatimuksista riippuen.
Kun nitridiprosessi on valmis, teräspalkit käyvät läpi tiukat laadunvalvontamenettelyt. Nämä tarkastukset sisältävät tyypillisesti kovuustestauksen, mikä varmistaa, että nitroitu pinta on saavuttanut halutun kovuusasteen. Pinnan eheys tarkistetaan myös mahdollisten vikojen, kuten halkeamien, kaivojen tai epäjohdonmukaisuuksien havaitsemiseksi nitruidussa kerroksessa. Tuhoamattomia testausmenetelmiä, kuten pinnan karheuden mittausta tai mikrorakenteellista analyysiä, voidaan käyttää myös nitroitujen pinnan yhdenmukaisuuden ja laadun arvioimiseksi.
