A nitretação aumenta a dureza superficial das barras de aço, tornando-as mais resistentes à deformação plástica sob cargas de impacto. A camada nitretada endurecida, normalmente consistindo de nitretos como nitretos de ferro, proporciona maior resistência ao desgaste superficial e à fadiga. Essa dureza aprimorada ajuda as barras de aço a suportar forças de alto impacto, reduzindo a probabilidade de rachaduras, corrosão ou lascas na superfície. No entanto, se o processo de nitretação não for suficientemente profundo, o material do núcleo ainda poderá ser suscetível a falhas sob cargas de impacto extremo, especialmente se as propriedades de volume da barra de aço (como tenacidade e ductilidade) não forem adequadamente consideradas.
A nitretação melhora significativamente a resistência à fadiga de barras de aço sob tensão contínua ou cíclica. O processo cria uma camada de tensão residual compressiva na superfície, que ajuda a resistir ao início e propagação de fissuras sob carregamento repetitivo. Isto é particularmente benéfico para aplicações onde as barras de aço estão sujeitas a tensões ou vibrações constantes, como em eixos, engrenagens e molas. Quanto mais profunda a camada nitretada, melhor será a capacidade do material de suportar tensões contínuas ao longo do tempo sem sofrer falhas. A combinação de dureza superficial e distribuição de tensão de compressão minimiza o risco de falha por fadiga, prolongando a vida útil da barra de aço em aplicações exigentes.
Sob condições de impacto e de carga contínua, barras de aço de nitretação demonstrar melhor resistência ao desgaste. A superfície endurecida criada pelo processo de nitretação torna o aço menos sujeito à degradação da superfície por fricção, erosão ou desgaste abrasivo. Isto é particularmente importante em aplicações como laminadores, peças automotivas e máquinas pesadas, onde os componentes de aço apresentam altas taxas de desgaste. A resistência ao desgaste é aprimorada porque o tratamento de nitretação forma uma camada dura e durável que resiste à perda de material mesmo sob condições de carga elevada.
Em aplicações que envolvem carregamento prolongado em temperaturas elevadas, a nitretação pode ajudar a melhorar a resistência à fluência das barras de aço. A nitretação aumenta a dureza da superfície, o que ajuda o material a resistir à deformação sob tensões de longo prazo em altas temperaturas. Embora a nitretação afete principalmente a camada superficial, ela ainda pode ter efeitos benéficos no desempenho geral das barras de aço usadas em ambientes de alta temperatura onde a deformação por fluência é uma preocupação.
Embora a nitretação melhore o desempenho sob diversas condições de carga, a resposta do aço às mudanças de temperatura durante o carregamento também é importante. A camada nitretada aumenta a capacidade da barra de aço de suportar temperaturas elevadas sem degradação significativa. Porém, em temperaturas muito elevadas, os nitretos podem sofrer alterações na microestrutura que podem afetar a resistência e a dureza do material. Barras de aço nitretadas em grandes profundidades podem manter melhor desempenho em temperaturas elevadas em comparação com barras não tratadas ou levemente nitretadas.
