نیتروژن‌دهی (نیتراسیون)، اشباع سطح قطعه با نیتروژن به‌وسیله عملیات ترموشیمیایی است. براثر نفوذ نیتروژن داخل قطعه، نتایج به شرح ذیل به‌دست می‌آید:
– افزایش مقاومت به سایش (سختی بالا)،
– حفظ چقرمگی مغز قطعه،
– افزایش مقاومت به خستگی،
– افزایش مقاومت به خوردگی شیمیایی،
– کم‌شدن احتمال ایجاد ترک در قطعه.

نیتروژن‌دهی حمام نمک، نیتروژن‌دهی گازی، و نیتروژن‌دهی پلاسمایی انواع مختلف نیتروژن‌دهی هستند.
نیتروژن‌دهی پلاسمایی در یک محفظه خلأ متصل به ولتاژ بالا انجام می‌شود. در این سیستم، قطعات کاتد، و محفظه خلأ آند می‌باشد. براثر اعمال ولتاژ، داخل محفظه پلاسما تشکیل می‌شود. گازهای داخل محفظه (نیتروژن، هیدروژن، و آرگون) یونیزه شده و یون‌های آزادشده سطح قطعه را بمباران می‌کنند که در نتیجه قطعه گرم، سطح آن تمیز، و نیتروژن جذب سطح می‌شود.

مراحل فرایند نیتروژن‌دهی پلاسمایی
– اسیدشویی و چربی‌گیری قطعات مطابق دستورالعمل‌های از پیش تعیین‌شده؛
– چیدمان قطعات داخل کوره با الزامات از پیش تعیین‌شده؛
– ایجاد خلأ در کوره تا ۰/۵ میلی‌بار؛
– اجرای فرایند تمیزکاری به روش کندوپاش (Sputtering) در فشار پایین اتمسفر آرگون و هیدروژن و دمای مشخص؛
– اجرای برنامه نیتروژن‌دهی برحسب نوع قطعات و کارکرد آن‌ها؛
– سردشدن قطعات در خلأ یا گاز خنثی به‌منظور جلوگیری از اکسیدشدن سطح قطعات.

مزیت‌های نیتروژن‌دهی پلاسمایی
– امکان نیتروژن‌دهی در دماهای پایین (دمای بالاتر از ۳۷۰ درجه سانتی‌گراد) و محدوده دمایی گسترده؛
– امکان نیتروژن‌دهی انتخابی (ماسک‌کردن قسمت‌هایی از قطعه که نباید نیتروژن‌دهی شوند)؛
– امکان تمیزکاری سطحی در داخل محفظه نیتروژن‌دهی؛
– تغییر ابعادی بسیار کم؛
– سختی بالاتر نسبت به روش‌های دیگر؛
– امکان نیتروژن‌دهی فولاد زنگ‌نزن بدون نیاز به برداشتن لایه پسیو؛
– اتوماسیون فرایند و تکرارپذیری بالا؛
– کیفیت سطحی مناسب و عدم نیاز به فرایند تکمیلی جهت افزایش کیفیت سطحی؛
– یکنواختی لایه حتی در شکل‌های پیچیده؛
– ایجاد لایه سفید چگال، غیرمتخلخل، و با چقرمگی مطلوب؛
– امکان کنترل فاز لایه سفید (گاما پرایم یا اپسیلون) و نیز امکان حذف لایه سفید؛
– مصرف انرژی پایین؛
– عدم آلودگی محیط زیست.

کاربردهای نیتروژن‌دهی پلاسمایی
برخی از کاربردهای نیتروژن‌دهی پلاسمایی به شرح ذیل هستند:
– انواع قطعات اتومبیل: میل‌لنگ، میل بادامک، چرخ‌دنده، و …؛
– انواع قالب: فورجینگ (سرد و گرم)، دایکست، پلاستیک، اکستروژن و …؛
– سیلندر و ماردون تزریق پلاستیک؛
– تجهیزات نورد سرد و گرم؛
– انواع شفت، اسپیندل، و چرخ‌دنده مربوط به صنایع مختلف؛
– تجهیزات حفاری؛
– تجهیزات پزشکی.