Wärmebehandlung bei HTO – Das Nitrieren
Neben dem Gasnitrocarburieren und dem Salzbadnitrocarburieren zählt das Gasnitrieren zu den heute gängigen Nitrierverfahren. Für alle gilt: Je länger die Nitrierdauer, desto größer die Nitrierhärtetiefe (Nht). Zudem kann der Stickstoff bei gleicher Zeiteinheit umso tiefer eindringen, je höher die Temperatur ist (Temperaturspannen von 450-590 °C). Allgemein sinkt jedoch die Eigenhärte der Nitrierschicht mit zunehmender Behandlungstemperatur. Werkstoffe mit nitridbildenden Elementen (z. B. Chrom, Molybdän, Vanadium, Aluminium) weisen eine höhere Nitrierhärte auf, jedoch reduziert sich die mögliche Stickstoffeindringtiefe mit zunehmendem Legierungsgehalt.
Das Verfahren Gasnitrieren im Überblick
In einer aufgespalteten Ammoniakgasatmosphäre diffundiert üblicherweise bei 500-530 °C Stickstoff in die Bauteile ein. Durch lange Behandlungsdauern von 10 bis 130 Stunden werden Nitrierhärtetiefen von 0,1 bis 0,8 mm erzielt, je nach verwendetem Werkstoff. Hauptziele sind z. B. Verbesserungen der Bauteilfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Gleiteigenschaften, Temperaturbeständigkeit und Biegewechselfestigkeit. Eine partielle Behandlung kann durchgeführt werden.
Für das Gasnitrieren geeignete Werkstoffe
Mit diesem Nitrierverfahren können alle gebräuchlichen Stahl-, Guss- und Sinterwerkstoffe nitriert werden. Geeignet sind unlegierte, niedriglegierte und mittellegierte Werkstoffe; hochlegierte Werkstoffe (> 13 % Cr) sind – aufgrund ihrer Oberflächenpassivitäten – eher ungeeignet.
Prüfverfahren
Die Messung der Härte erfolgt nach EN ISO 6507 in HV (Vickers). Die Messung der Nitrierhärteteife (Nht) nach DIN 50190, Teil 3. Zur Beurteilung der Schichten werden klassische metallografische Prüfmethoden eingesetzt.
Die Vorzüge des Nitrierens
• Hoher Verschleißwiderstand bei Adhäsion
• Anpassung der Schichten an Verschleißarten
• Reduzierung der Reibungskoeffizienten
• Einsparung von Schmiermitteln
• Schaffung korrosionsbeständiger Schichten
• Warmbeständigkeit der Nitrierschicht bis 400 °C
• Teilnitrierungen möglich
Angaben, die wir zum Nitrieren benötigen
Neben der Angabe des Werkstoffes und der Wärmebehandlung vor der Nitrierung sollten als Qualitätsmaßstäbe in der Fertigungszeichnung genannt werden:
• Sollhärte in HV (inkl. Prüflast)
• Nitrierhärtetiefe (Nht) in mm
• Dicke der Verbindungsschicht in µm (VS)
• Ggf. Kennzeichnung der Bereiche, die nicht nitriert werden sollen
Sie haben noch Fragen zum Nitrieren oder zu einem der anderen Verfahren?
Sprechen Sie uns an, wir beraten Sie gerne!
Mit dem Nitrierverfahren können alle gebräuchlichen Stahl-, Guss- und Sinterwerkstoffe nitriert werden.