A nitrocarbonetação é um processo termoquímico para o enriquecimento com nitrogênio e carbono na camada superficial de uma peça feita de material ferroso. Surge assim uma camada nitretada, formada por uma camada de compostos (Camada Branca)  e uma camada de difusão. Na nitretação é inserido apenas nitrogênio.
O processo pode ser realizado em diversos meios:
Através de gás (nitrocarbonetação a gás)
Em banho de sais (nitrocarbonetação em banho de sais)
No plasma (nitrocarbonetação a plasma)

Nitrocarbonetação a gás

A nitrocarbonetação a gás é realizada a temperaturas entre 550 °C e 580 °C, em uma mistura gasosa capaz de fornecer nitrogênio (amoníaco) e carbono (por exemplo, dióxido de carbono). O objetivo é melhorar a resistência ao desgaste e a resistência à corrosão de aços de baixa a média liga. Isto é obtido através da camada de compostos, que se forma através da temperatura de processo mais elevada, quando comparada à nitretação a gás. Aços de liga mais elevada, com um teor de cromo acima de 13% normalmente não são adequados, por causa da formação de uma camada de passivação. Geralmente uma pós-oxidação aumenta a resistência à corrosão.

Nitrocarburetação em banho de sais

Na nitrocarburetação em banho de sais peças de aços de baixa, média ou alta liga e ferro fundido são tratadas são tratadas em sais fundidos, a temperaturas entre 560 °C e 580 °C. As vantagens deste processo são a curta duração do tratamento, a elevada resistência ao desgaste obtida e a resistência à corrosão. Um tratamento de oxidação posterior apresenta os mesmos efeitos positivos como na nitrocarburetação a gás. Componentes adequados para o banho de sais são cianatos alcalinos bem como carbonatos alcalinos, sendo que os  sais consumidos podem ser repostos durante a reação.

Nitrocarbonetação a plasma

Na nitrocarbonetação a plasma também podem ser temperadas camadas superficiais de aços austeníticos de alta liga. As peças são tratadas entre 400 °C e 600 °C, com gás ionizado que tem composição ajustada à geometria e material da peça. Também aqui é possível uma pós-oxidação, o que aumenta a resistência à corrosão. Normalmente não é necessário um tratamento mecânico posterior das peças.

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