Il Nitralloy 135 (spesso fornito come Nitriding 135 o Nitralloy 135M, UNS K24065) è un acciaio al cromo-molibdeno a bassa lega formulato intenzionalmente per la nitrurazione per produrre una superficie molto dura e resistente all'usura, pur mantenendo un nucleo duttile e tenace; è comunemente usato per ingranaggi, camme, alberi e altri componenti fortemente sollecitati che necessitano di una durata superficiale superiore con una distorsione minima. Rispetto all'AISI 4140 contiene alluminio e leghe controllate per migliorare la formazione di nitruri, quindi si comporta come una variante ottimizzata per la nitrurazione del 4140 piuttosto che come un sostituto diretto degli acciai induriti.

Che cos'è la Nitralloy 135?

Il Nitralloy 135 è un acciaio da nitrurazione progettato per sviluppare una cassa estremamente dura introducendo azoto in superficie (tramite gas, bagno di sale o nitrurazione al plasma), pur mantenendo un nucleo forte e duttile. La famiglia "135" è stata utilizzata nei componenti aerospaziali e industriali dove la stabilità dimensionale e la durata a fatica dopo la cementazione sono fondamentali. I gradi modificati (135M, varianti rifuse in arco di vuoto) offrono una pulizia superiore e una risposta costante alla nitrurazione per i pezzi più difficili.

Composizione chimica tipica (nominale / tipica)

Di seguito è riportata una sintesi della composizione accettata dall'industria, utilizzata per l'approvvigionamento, le quotazioni e le schede tecniche dei materiali. I valori sono limiti tipici utilizzati dalle schede tecniche comuni per la Nitralloy 135M; per il controllo della produzione si devono utilizzare certificati specifici della cartiera.

(Tabella compilata a partire dalle schede tecniche dei produttori e dalle note tecniche dei distributori - vedi riferimenti).

Perché questi elementi sono importanti: L'alluminio è un formatore di nitruri e favorisce la formazione di uno strato di composto denso e duro e di una zona di diffusione controllata; il cromo e il molibdeno contribuiscono alla resistenza alla tempra e alle alte temperature; il carbonio controlla la resistenza del nucleo e la temprabilità, mantenendo la lega compatibile con le temperature di nitrurazione.

Logica metallurgica - nitruri, formazione del bossolo e controllo della distorsione

Gli acciai da nitrurazione sono progettati per formare nitruri stabili (AlN, CrN, ecc.) sulla superficie durante il trattamento. Il contenuto di alluminio della Nitralloy 135 favorisce la formazione di una zona di mescola sottile e dura e di una zona di diffusione dei nitruri, che conferisce resistenza all'usura e migliora la fatica senza la distorsione di massa tipica dei pezzi bonificati. Poiché la nitrurazione avviene a temperature relativamente basse (in genere 480-595 °C / 900-1100 °F), la stabilità dimensionale è superiore ai cicli di indurimento passante: un motivo fondamentale per cui questa lega è preferita nei componenti rotanti di precisione. Le varianti con rifusione ad arco voltaico (VAC-ARC o VAR) riducono ulteriormente il contenuto di inclusioni e migliorano la durata a fatica per uso aerospaziale.

Proprietà meccaniche - prestazioni tipiche (come fornito / trattato termicamente)

I produttori pubblicano valori dipendenti dalle dimensioni; la tabella seguente aggrega fasce di proprietà rappresentative ampiamente utilizzate per la progettazione.

Nota di progettazione: Lo spessore del bossolo nitrurato e la durezza superficiale dipendono dalla durata del processo, dalla temperatura e dalla chimica dell'atmosfera. I valori meccanici devono essere utilizzati con gli opportuni fattori di sicurezza, facendo riferimento ai certificati della cartiera e ai rapporti di processo per i componenti critici.

Forme di produzione, trattamento termico e pratica della nitrurazione

Moduli disponibili: billette, barre laminate a caldo, barre tonde e quadre rifinite a freddo, barre rettificate senza centri o trafilate a freddo, forgiati e tubolari. I fornitori offrono comunemente opzioni di rifusione VAC-ARC (VAR/VIM) per pezzi di qualità aerospaziale.

Trattamento termico e finestra di nitrurazione:

• Austenitizzazione tipica: ~1700-1750 °F (925-955 °C) (seguire le specifiche del fornitore).

• Nitrurazione: comunemente eseguita tra 900-1100 °F (480-595 °C) - si utilizzano nitrurazione a gas, a sale o al plasma, a seconda della profondità e della finitura del bossolo richieste.

Le migliori pratiche: Lavorare in dimensioni quasi definitive prima della nitrurazione; controllare la finitura e la pulizia della superficie; utilizzare un'adeguata attrezzatura per la carica per evitare segni di contatto; verificare la profondità del bossolo mediante microsezione e passaggi di durezza; coordinarsi con il fornitore del trattamento termico per produrre lo spessore dello strato di mescola e il profilo di nitrurazione desiderati.

Applicazioni e confronto con AISI 4140 / 4142

Usi primari: ingranaggi, alberi, pignoni, alberi a gomito, camme, alberi a camme, bulloni e altri componenti che richiedono una superficie molto dura per la resistenza all'usura, pur mantenendo un nucleo duro. La specialità della Nitralloy 135 è rappresentata dalle applicazioni in cui la durata dell'usura e il controllo dimensionale dopo il trattamento sono prioritari.

La Nitralloy 135 è equivalente alla 4140?
Risposta breve: Nessuna equivalenza esatta uno-a-unoLa Nitralloy 135 è concettualmente un acciaio della famiglia 4140 modificato e ottimizzato per la nitrurazione. Contiene alluminio aggiuntivo e livelli di Cr/Mo modificati per favorire la formazione di nitruri e un caso superiore; per questo motivo viene spesso specificato quando i progettisti desiderano un grado di nitrurazione piuttosto che un pezzo 4140 temprato. Per molti progetti, il 4140 (temprato e rinvenuto) e i gradi da nitrurazione possono soddisfare casi di carico simili, ma la loro lavorazione, il comportamento alla distorsione e le proprietà della cassa differiscono in modo significativo. Si vedano gli studi termodinamici e di nitrurazione che mostrano le differenze nella porosità dello strato bianco e nelle specie di nitruri tra 4140 e Nitralloy 135M.

Nitralloy 135M vs 4140 - lista di controllo tecnica rapida:

• Potenziale di durezza: 135M > 4140 dopo la nitrurazione.

• Stabilità dimensionale: la nitrurazione di 135M provoca una distorsione minore rispetto a un ciclo di tempra/raffreddamento per 4140.

• Saldabilità: il 4140 può essere più facile da saldare (ma entrambi necessitano di preriscaldamento/post-riscaldamento); i gradi nitrurati possono presentare rischi di cricche se non gestiti correttamente.

Specifiche e standard industriali (tabella)

Suggerimento per gli acquisti: per i componenti aerospaziali o critici per la sicurezza, insistono sulla certificazione delle specifiche AMS, sulla documentazione VAR/VIM sulla fusione, se richiesta, e sui certificati di laminazione tracciabili.

Note sull'approvvigionamento e sulla garanzia di qualità

• Certificati: richiedere i rapporti di prova completi del mulino (MTR) e la tracciabilità del numero di fusione.

• NDT e test: Particelle magnetiche, ultrasuoni o coloranti, come richiesto dal contratto; controllo della durezza su campioni nitrurati; controllo della microstruttura per la porosità dello strato composto, se richiesto.

• Controllo dimensionale: La lavorazione finale di finitura prima della nitrurazione è standard: specificare le tolleranze geometriche e i limiti di finitura.

• Tempi di consegna e scorte: Molti distributori tengono in magazzino una gamma di diametri di barre, ma gli articoli VAR/AMS di tipo aerospaziale richiedono tempi di consegna più lunghi. Le reti di distribuzione globale (Stati Uniti, Unione Europea, Asia) possono abbreviare le consegne in presenza di scorte.

Nitralloy 135 Bar - prezzo globale (2025) (intervalli indicativi e spiegazione)

Importante: I prezzi delle barre in lega variano in base ai costi delle materie prime, alla catena di fornitura, alla pratica di fusione (VAC-ARC/VAR aumenta i costi), al diametro/alla lunghezza, alla certificazione (AMS aumenta i costi) e alla quantità ordinata. Di seguito sono riportati gli intervalli indicativi e non vincolanti osservati dai distributori e dai produttori nel 2024-2025; utilizzare una richiesta di offerta per ottenere prezzi esatti e costi a terra.

Perché gli intervalli sono ampi: Le differenze nelle pratiche di fusione (fusione ad aria vs. VAC-ARC vs. VIM/VAR), la qualità AMS/aeronautica, la finitura (finitura a freddo vs. laminazione a caldo), il diametro/lunghezza e i requisiti di garanzia/ispezione determinano le variazioni di prezzo. Le cifre sopra riportate sono indicative: richiedere sempre preventivi formali con MTR e dichiarazioni di processo.

Guida pratica alla selezione per la progettazione e l'acquisto

• Per superfici d'usura con stretto controllo dimensionaleLa Nitralloy 135 (nitrurata) è preferibile a un pezzo 4140 temprato.

• Per carichi d'urto elevati Se si vuole ottenere una tenacità di massa, si devono prendere in considerazione leghe temprate o progettare per una tenacità del nucleo più spessa.

• Per aerospaziale o di sicurezza I componenti richiedono la documentazione AMS/VAR e un fornitore di trattamenti termici qualificato.

MWalloys - proposta di fornitura

MWalloys è un fornitore e uno stock specializzato di acciai da nitrurazione, comprese le varianti Nitralloy 135 e 135M, disponibili direttamente in fabbrica. La nostra offerta comprende:

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Domande frequenti

1. Quali sono i principali vantaggi della Nitralloy 135 rispetto al 4140 standard?
   La Nitralloy 135 è adatta alla nitrurazione: produce una superficie più dura e resistente all'usura, con una minore distorsione e un migliore controllo dimensionale rispetto ai pezzi 4140 a indurimento passante.

2. La Nitralloy 135 può essere saldata?
   Sì, ma richiede un preriscaldamento adeguato, un controllo dell'interpass e un trattamento termico post-saldatura, se necessario. I gradi di nitrurazione possono essere più sensibili alle cricche; consultare la procedura di saldatura e le indicazioni del fornitore.

3. Quali sono i metodi di nitrurazione migliori?
   La nitrurazione a gas e la nitrurazione al plasma (ioni) sono comunemente utilizzate; è possibile anche la nitrurazione in bagno di sale. I parametri vengono selezionati per ottenere la profondità del caso e le proprietà dello strato composto desiderate.

4. Qual è la profondità tipica del bossolo nitrurato?
   La profondità della cassa varia da pochi decimi di millimetro a 0,5-1,0 mm (o più) a seconda del tempo e del processo.

5. È necessaria la certificazione AMS per i componenti aerospaziali?
   Sì - per l'hardware di volo sono comunemente richiesti i riferimenti AMS 6470/6471/6472 e la documentazione VAR.

6. In che modo la 135M si differenzia dalle classi non M?
   La "M" spesso indica varianti rifuse VAC-ARC (migliore pulizia e resistenza alla fatica) o chimica modificata per una risposta controllata alla nitrurazione.

7. Quali test confermano il successo di un'operazione di nitrurazione?
   Traverse di durezza, microsezione con misurazione dello spessore dello strato composto e occasionalmente diffrazione di raggi X o GDOES per la verifica del profilo di azoto.

8. La superficie nitrurata è resistente alla corrosione?
   La nitrurazione migliora l'usura ma non rende l'acciaio inossidabile; la resistenza alla corrosione non è significativamente migliorata rispetto ai gradi inossidabili, a meno che non sia combinata con rivestimenti o trattamenti superficiali successivi alla nitrurazione.

9. Come verificare la presenza di porosità nello strato di mescola nitrurata?
   La sezione metallografica e la microscopia ottica sono standard; il controllo della porosità è importante per i componenti a fatica ed è influenzato dalla composizione della lega e dal controllo del processo.

10. Quali tempi di consegna devono aspettarsi gli acquirenti?
    Le scorte dei distributori possono essere spedite in pochi giorni; gli ordini di AMS e VAR/VIM certificati richiedono in genere tempi di consegna più lunghi, da confermare sempre in fase di RFQ.

La Nitralloy 135 rimane una scelta pragmatica quando la durata dell'usura e la stabilità dimensionale dopo il trattamento di cementazione sono fattori determinanti per la progettazione. Per gli articoli critici per la sicurezza, insistete sulla tracciabilità e sui registri di controllo del processo. Nel confronto con acciai alternativi, valutare sempre l'intera catena - pratica di fusione del materiale, trattamento termico, capacità del fornitore di nitrurazione e criteri di ispezione - piuttosto che basarsi solo sui nomi dei gradi nominali. Per le quotazioni e i campioni MTR si prega di richiedere l'esatta variante AMS/UNS per evitare ambiguità.

Riferimenti autorevoli

• Specifiche SAE / AMS 6470 - Acciai da nitrurazione (standard AMS)
• Wikipedia - Nitrurazione (panoramica del processo e materiali comuni)
• ASM / ASMinternational paper - Effetti delle leghe sulle caratteristiche dei casi nitrurati (studio tecnico)