Właściwości użytkowe azotków stopów odzwierciedlają się głównie w ich właściwościach fizycznych, chemicznych i funkcjonalnych, jak następuje:
Właściwości fizyczne
Wysoka twardość i odporność na zużycie: Azotki stopów (takie jak ε-Fe₂₋₃N) mają sześciokątną strukturę kryształu, gęstość około 5,8 g/cm3 i wysoką twardość, dzięki czemu nadają się do stosowania w kompozycjach materiałów-odpornych na zużycie.
Właściwości magnetyczne: ε-Fe₂₋₃N wykazuje ferromagnetyzm w temperaturze pokojowej z wysokim momentem magnetycznym.
Stabilność termiczna: Azotki stopów utrzymują stabilność strukturalną w wysokich temperaturach, wykazując dobrą stabilność termiczną.
Właściwości chemiczne
Odporność na korozję: Azotki stopów (takie jak Fe₆N₂) są nierozpuszczalne w wodzie i odporne na kwasy, zasady i inne chemikalia, dzięki czemu nadają się do środowisk korozyjnych.
Wrażliwość na utlenianie: ε-Fe₂₋₃N łatwo utlenia się do tlenków azotu w obecności tlenu i wymaga szczelnego przechowywania.
Właściwości funkcjonalne
Aktywność katalityczna: stopy azotków wykazują doskonałe działanie w syntezie Fischera-Tropscha, syntezie amoniaku i elektrokatalizie OER. Materiały w skali nano można również stosować w magnetohydrodynamice i superkondensatorach.
Potencjał magnesu stałego: magnesy trwałe na bazie żelaza-azotu (takie jak Fe₆N₂) są uważane za materiały kandydujące do zastąpienia magnesów trwałych-z ziem rzadkich ze względu na ich wysoką anizotropię magnetokrystaliczną i niski koszt, jednak należy się zająć kwestiami koercji i równowagi remanencji.
Zastosowania w inżynierii powierzchni: Obróbka azotowaniem (taka jak azotowanie gazowe) może poprawić twardość powierzchni (do HV950-HV1200), odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniową części stalowych, dzięki czemu nadają się one do wałów korbowych silników, form itp.
Przygotowanie i charakterystyka strukturalna
Przestrajalna struktura fazowa: Stopy azotkowe zawierają wiele faz (takich jak Fe₂N, Fe₃N, Fe₄N, Fe₆N₂), a ich działanie można zoptymalizować, kontrolując warunki przygotowania. Charakterystyka stopu śródmiąższowego: Stosunkowo duża odległość międzyatomowa atomów żelaza (0,28-0,30 nm) sprzyja dyfuzji atomów azotu.
