Nitrering förbättrar ythårdheten på stålstänger, vilket gör dem mer motståndskraftiga mot plastisk deformation under stötbelastningar. Det härdade nitrerade skiktet, vanligtvis bestående av nitrider såsom järnnitrider, ger ökat motstånd mot ytslitage och utmattning. Denna förbättrade hårdhet hjälper stålstängerna att motstå höga slagkrafter, vilket minskar sannolikheten för sprickbildning, gropbildning eller flisbildning på ytan. Men om nitreringsprocessen inte är tillräckligt djup kan kärnmaterialet fortfarande vara känsligt för brott under extrema stötbelastningar, speciellt om stålstångens bulkegenskaper (såsom seghet och duktilitet) inte beaktas tillräckligt.
Nitrering förbättrar avsevärt utmattningsmotståndet hos stålstänger under kontinuerlig eller cyklisk stress. Processen skapar ett kompressivt kvarvarande spänningsskikt på ytan, vilket hjälper till att motstå initiering och fortplantning av sprickor under upprepad belastning. Detta är särskilt fördelaktigt för applikationer där stålstänger utsätts för konstant stress eller vibrationer, såsom i axlar, kugghjul och fjädrar. Ju djupare det nitrerade lagret är, desto bättre är materialets förmåga att uthärda kontinuerliga påfrestningar över tid utan att uppleva fel. Kombinationen av ythårdhet och tryckspänningsfördelning minimerar risken för utmattningsbrott, vilket förlänger livslängden på stålstången i krävande applikationer.
Under både kollisions- och kontinuerliga belastningsförhållanden, nitrering av stålstänger uppvisa förbättrad slitstyrka. Den härdade ytan som skapas av nitreringsprocessen gör stålet mindre benäget för ytförsämring från friktion, erosion eller nötande slitage. Detta är särskilt viktigt i applikationer som valsverk, bildelar och tunga maskiner där stålkomponenter upplever högt slitage. Slitstyrkan förbättras eftersom nitreringsbehandlingen bildar ett hårt, hållbart skikt som motstår materialförlust även under höga belastningsförhållanden.
I applikationer som involverar långvarig belastning vid förhöjda temperaturer kan nitrering bidra till att förbättra krypmotståndet hos stålstänger. Nitrering ökar ythårdheten, vilket hjälper materialet att motstå deformation under långvarig påfrestning vid höga temperaturer. Även om nitrering främst påverkar ytskiktet, kan det fortfarande ha positiva effekter på den totala prestandan hos stålstänger som används i högtemperaturmiljöer där krypdeformation är ett problem.
Även om nitrering förbättrar prestandan under olika belastningsförhållanden, är stålets svar på temperaturförändringar under lastning också viktigt. Det nitrerade skiktet ökar stålstångens förmåga att motstå förhöjda temperaturer utan betydande nedbrytning. Men vid mycket höga temperaturer kan nitrider genomgå förändringar i mikrostruktur som kan påverka materialets styrka och hårdhet. Stålstänger som nitreras till höga djup kan bibehålla bättre prestanda vid förhöjda temperaturer jämfört med obehandlade eller lätt nitrerade stänger.
