Azotowanie to obróbka cieplno-chemiczna polegająca na dyfuzyjnym nasycaniu warstwy wierzchniej stali azotem w stosunkowo niskiej temperaturze (rzędu 500–600°C). Jej celem jest wytworzenie twardej, odpornej na zużycie warstwy powierzchniowej (warstwa azotowana), przy zachowaniu odpowiednich właściwości rdzenia elementu.
Dlatego typowa logika technologiczna jest następująca: najpierw kształtuje się własności rdzenia, a dopiero na końcu wykonuje się utwardzenie powierzchni przez azotowanie. Hartowanie wymaga nagrzania do temperatury austenityzacji (znacznie wyższej niż temperatura azotowania), aby po szybkim chłodzeniu uzyskać martenzyt. Następnie odpuszczanie zmniejsza kruchość i naprężenia oraz pozwala ustalić wymagane własności wytrzymałościowe rdzenia. Dopiero po tych operacjach wykonuje się azotowanie, które w niskiej temperaturze nie powinno "przegrzewać" wcześniej ukształtowanej struktury rdzenia.
Odpowiedź "hartowanie, odpuszczanie, azotowanie." jest poprawna, bo spełnia kluczową zasadę: azotowanie musi być ostatnią operacją. Gdyby po azotowaniu zastosować wyższą temperaturę (np. ponowne hartowanie, wyżarzanie lub nieprawidłowo dobrane odpuszczanie), warstwa azotowana mogłaby ulec pogorszeniu: azot może dyfundować głębiej, a korzystne składniki warstwy mogą się rozmyć, co obniża twardość i odporność na zużycie.
Pozostałe propozycje są błędne, ponieważ:
- "wyżarzanie rekrystalizujące, azotowanie, odpuszczanie." umieszcza odpuszczanie po azotowaniu, co może oznaczać dodatkowe nagrzewanie po wykonaniu warstwy (ryzyko pogorszenia jej własności).
- "azotowanie, wyżarzanie zupełne, hartowanie, odpuszczanie." zawiera operacje wysokotemperaturowe po azotowaniu, co w praktyce niweczy sens wcześniejszego azotowania.
- "azotowanie, hartowanie, odpuszczanie." zaczyna od azotowania, a następnie przewiduje hartowanie w wysokiej temperaturze, które zniszczyłoby uzyskaną warstwę.
W praktyce taka poprawna kolejność jest typowa dla stali, gdzie wymaga się jednocześnie wytrzymałego rdzenia (po hartowaniu i odpuszczaniu) oraz bardzo twardej powierzchni (po azotowaniu), np. w elementach narażonych na tarcie i zużycie.
