Azotonawęglanie jako alternatywa dla chromowania

Podstawy dla poszukiwań alternatywy dla twardego chromu

Stan formalno-prawny zagadnienia:

  • Dyrektywa PE i Rady UE nr 2002/95/WE – chrom sześciowartościowy (używany w kąpielach galwanicznych przy chromowaniu) został uznany za substancję niebezpieczną mającą szkodliwy wpływ na zdrowie człowieka i jego użycie powinno być ograniczane i docelowo zastępowane przez substancje bardziej przyjazne dla środowiska
  • Decyzja KE (nr 2006/692/WE) – sześciowartościowy chrom nadal można było stosować ale jego producenci musieli złożyć wniosek o pozwolenie na wykorzystywanie kąpieli zawierających jony Cr6+.
  • Wyrok Europejskiego Trybunału Sprawiedliwości z dn. 20 kwietnia 2023 r. – stwierdzenie nieważność decyzji zezwalającej na stosowanie trójtlenku chromu i ograniczenie czasowe utrzymania tej decyzji do nieprzekraczalnej daty 20.04.2024 r. W nawiązaniu do wyroku, Komisja Europejska upoważniła Europejską Agencję Chemikaliów (ECHA) do przeniesienia trójtlenku chromu i kwasu chromowego w ramach rozporządzenia REACH z listy dotyczącej zezwoleń do dokumentacji dotyczącej ograniczeń,
  • Już w raporcie z 2020 r., niemiecki Federalny Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy we współpracy z Unią Europejską przygotował raport: Alternatives for chromium trioxide in hard/functional and decorative chrome plating wskazując azotowanie w kąpielach solnych jako dostępną alternatywę dla twardego chromu.
  • Brak jonów Cr 6+ (toksyczny sześciowartościowy chrom) – Brak zastrzeżeń zgodnie z REACH,
  • Brak konieczności szlifowania po obróbce,
  • Nie ma potrzeby podgrzewania części po obróbce, aby wyeliminować ryzyko kruchości wodorowej,
  • Dla tej samej grubości powłoki, wyższa odporność korozyjna w teście mgły solnej (SST),
  • Podobna odporność korozyjna badana metodą CASS,
  • Brak ryzyka utraty właściwości mechanicznych związanego z kruchością wodorową,
  • Bez łuszczenia i flekingu (ponieważ warstwa jest integralną częścią materiału bazowego),
  • Brak mikropęknięć,
  • Wysoka udarność dzięki plastyczności warstwy,
  • Mechaniczna odporność powierzchni dzięki dyfuzji azotu,
  • Lepsze zatrzymanie smarowania dzięki zewnętrznej powierzchni porowatej,
  • Podobne uszczelki i elementy prowadzące jak przy twardym chromowaniu.

Azotonawęglanie jest więc procesem:

  • pod kątem ekologii – obróbką bardziej ekologicznym i społecznie etycznym,
  • pod kątem procesowym – obróbką niewymagającą szlifowania lub innej formy obróbki poprocesowej,
  •  jakości – obróbką pozwlającą uzyskać porównywalną lub podwyższoną jakość powierzchni

Badania własne i porównania technologii:

Główne zalety azotonawęglania w stosunku do chromowania technicznego wynikają z odrębnego charakteru procesów modyfikacji powierzchni. 
W przypadku chromowania powstaje powłoka będąca ciałem obcym dla podkładu – nie jest ona związana z podłożem. 
W przypadku azotonawęglania następuje dyfuzja azotu w głąb materiału podłoża i silne związanie z podkładem w postaci wytworzenia warstwy dyfuzyjnej.

Azotonawęglanie jest więc procesem:

  • pod kątem ekologii – obróbką bardziej ekologicznym i społecznie etycznym,
  • pod kątem procesowym – obróbką niewymagającą szlifowania lub innej formy obróbki poprocesowej,
  •  jakości – obróbką pozwlającą uzyskać porównywalną lub podwyższoną jakość powierzchni