Caracteristicile de performanță ale nitrururilor aliajelor se reflectă în principal în proprietățile lor fizice, chimice și funcționale, după cum urmează:
Proprietăți fizice
Duritate ridicată și rezistență la uzură: nitrururile de aliaj (cum ar fi ε-Fe₂₋₃N) au o structură cristalină hexagonală, o densitate de aproximativ 5,8 g/cm³ și duritate ridicată, făcându-le potrivite pentru compozițiile materiale-rezistente la uzură.
Proprietăți magnetice: ε-Fe₂₋₃N prezintă feromagnetism la temperatura camerei cu un moment magnetic ridicat.
Stabilitate termică: Nitrururile din aliaj mențin stabilitatea structurală la temperaturi ridicate, prezentând o bună stabilitate termică.
Proprietăți chimice
Rezistență la coroziune: Nitrururile de aliaj (cum ar fi Fe₆N₂) sunt insolubile în apă și rezistente la acizi, alcalii și alte substanțe chimice, făcându-le potrivite pentru medii corozive.
Sensibilitatea la oxidare: ε-Fe₂₋₃N este ușor oxidat la oxizi de azot în prezența oxigenului și necesită depozitare etanșă.
Proprietăți funcționale
Activitate catalitică: aliajele cu nitrură prezintă performanțe excelente în sinteza Fischer-Tropsch, sinteza amoniacului și electrocataliza OER. Materialele la scară nanometrică pot fi utilizate și în magnetohidrodinamică și supercondensatori.
Potențial de magnet permanent: magneții permanenți de fier-azot (cum ar fi Fe₆N₂) sunt considerați materiale candidate pentru a înlocui magneții permanenți de-pământuri rare din cauza anizotropiei lor magnetocristaline ridicate și a costului scăzut, dar problemele de coercivitate și echilibrul remanenței trebuie abordate.
Aplicații de inginerie de suprafață: tratamentele de nitrurare (cum ar fi nitrurarea cu gaz) pot îmbunătăți duritatea suprafeței (până la HV950-HV1200), rezistența la uzură și rezistența la oboseală a pieselor din oțel, făcându-le potrivite pentru arbori cotiți, matrițe etc.
Pregătire și Caracteristici Structurale
Structura de fază reglabilă: Aliajele cu nitrură conțin mai multe faze (cum ar fi Fe₂N, Fe₃N, Fe₄N, Fe₆N₂), iar performanța lor poate fi optimizată prin controlul condițiilor de preparare. Caracteristicile aliajului interstițial: distanța interatomică relativ mare a atomilor de fier (0,28-0,30 nm) este favorabilă difuzării atomilor de azot.
