Nitrurarea este procesul de legare a azotului de un metal pentru a-l întări. Aceasta este o formă de întărire, care implică crearea unui strat subțire de aliaj puternic pe partea exterioară a unui obiect metalic. Unele dintre cele mai frecvent nitrurate materiale sunt oțelurile cu conținut scăzut de carbon, deși procesul poate fi utilizat și cu alte metale, cum ar fi titanul sau molibdenul. Nitrurarea poate fi utilizată pentru o mare varietate de componente diferite, inclusiv angrenaje, matrițe și came sau arbori cotit. Există trei procese principale de nitrurare, fiecare dintre ele utilizând o substanță bogată în azot diferită pentru a atinge nivelul dorit de întărire.
Procesul de nitrurare poate fi realizat prin combinarea unui mediu bogat în azot, metal și căldură. Când este supus unei călduri intense, o parte din azotul din mediul donor poate deveni aliat cu metalul. Când este făcut corect, acest lucru poate duce la un aliaj foarte dur de azot și metalul utilizat. Unele dintre primele studii care au implicat acest tip de întărire au avut loc în anii 1930. Procesul a fost descoperit cam în același timp atât în Statele Unite, cât și în Germania, deși nu a fost utilizat pe scară largă decât după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial.
Gazul de amoniac a fost unul dintre primele medii folosite pentru a alia azotul cu oțel într-un proces numit nitrurare a amoniacului. Procedura implică de obicei încălzirea unei piese de metal și apoi supunerea ei la amoniac. Datorită căldurii, gazul se poate descompune apoi în hidrogen și azot, moment în care o parte din azot se poate sublima în metal. Această metodă poate permite un control mare asupra cât de adânc pătrunde azotul și asupra proprietăților specifice ale aliajului rezultat. Alte beneficii, în comparație cu alte metode, includ ușurința cu care pot fi procesate loturi mari și echipamentele ieftine.
Un alt proces care poate alia azotul cu metalul implică, de obicei, o baie de sare de cianură. Acest tip de nitrurare necesită ca metalul încălzit să fie plasat în sare bogată în azot. Pe lângă alierea cu azot, metalul poate colecta și carbon din sare într-un proces cunoscut sub numele de carbonitrurare. Acesta este un proces relativ rapid și ieftin, deși sărurile implicate sunt de obicei foarte toxice. Costul total al procedurii poate crește dacă o jurisdicție are reglementări stricte care reglementează eliminarea substanțelor toxice.
Nitrurarea cu plasmă este un alt proces care poate fi folosit pentru a întări metalul. În acest proces, azotul pur este de obicei supraîncălzit în plasmă. Pot fi utilizate și alte gaze, deși conceptul general implică crearea de ioni de azot care se pot lega apoi de metal. Acest tip de cementare este de obicei foarte precisă, rapidă și poate duce la piese care sunt imediat gata de utilizare.