Azotowanie jest obróbką cieplno-chemiczną, w której azot dyfunduje do warstwy wierzchniej stali, tworząc twardą warstwę azotków. Kluczową cechą tego procesu jest stosunkowo niska temperatura (typowo około 500–580°C), dzięki czemu element zachowuje ustaloną wcześniej wytrzymałość rdzenia i ma mniejsze odkształcenia niż po procesach wysokotemperaturowych.
Dlatego przed azotowaniem wykonuje się ulepszanie cieplne, czyli kolejno: hartowanie (wysoka temperatura austenityzowania i szybkie chłodzenie, np. w oleju), a potem odpuszczanie wysokie (wyższa temperatura odpuszczania, chłodzenie zwykle w powietrzu), aby ustabilizować strukturę rdzenia i uzyskać wymagane własności mechaniczne.
Istotna reguła technologiczna brzmi: temperatura odpuszczania wysokiego musi być wyższa od temperatury azotowania. Jeśli byłoby odwrotnie, to podczas azotowania rdzeń mógłby ulec dodatkowemu odpuszczeniu, co pogorszy jego twardość i wytrzymałość. Prawidłowy wykres musi więc pokazywać:
- najpierw etap o najwyższej temperaturze: hartowanie (rzędu 800–940°C),
- następnie etap o temperaturze pośredniej: odpuszczanie wysokie (rzędu 550–680°C),
- na końcu etap o najniższej temperaturze: azotowanie (rzędu 500–520°C), często z chłodzeniem "z piecem".
Wykres oznaczony literą C spełnia tę logikę: pokazuje kolejność hartowanie → odpuszczanie wysokie → azotowanie oraz zgodne z tym relacje temperatur i typowe media chłodzące. Pozostałe wykresy są błędne, bo przypisują azotowaniu temperatury charakterystyczne dla hartowania albo zamieniają kolejność etapów, co przeczy praktyce technologicznej przygotowania rdzenia przed wytworzeniem warstwy azotowanej.
Wskazówka egzaminacyjna: na wykresach T–t szukaj azotowania jako etapu o najniższej temperaturze i umieszczonego po hartowaniu oraz odpuszczaniu wysokim.
