Wärmebehandlung bei HTO – Das Nitrocarburieren
Das heutige Angebot im Bereich Nitrierverfahren bietet im Wesentlichen drei gängige Varianten:
1. Gasnitrieren (Nitrieren bei Diffusion von Stickstoff)
2. Gasnitrocarbuieren (Nitrieren bei Diffusion von Stickstoff und Kohlenstoff)
3. Salzbadnitrocarburieren (Nitrieren bei Diffusion von Stickstoff und Kohlenstoff)
Für alle Verfahren gilt: Je länger die Nitrierdauer, desto größer die Nitrierhärtetiefe (Nht). Je höher die Temperatur gewählt wird (Temperaturspannen von 450-590 °C), desto tiefer kann der Stickstoff bei gleicher Zeiteinheit eindringen. 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.
Nitrocarburierung im Gas
Dieser Prozess erfolgt vorzugsweise bei 570-580 °C in einem Gasgemisch Stickstoff-Kohlenstoff abgebender Medien und stellt eine Alternative zur Salzbadnitrocarburierung mit langsamerer Chargenabkühlung dar. Hauptziel ist der Verschleiß- oder Korrosionsschutz. Bei Abkühlung in oxidierenden Atmosphären kann die Korrosionsbeständigkeit noch zusätzlich verbessert werden. Die Nitrierhärtetiefe liegt bei 0,1 bis 0,35 mm. Die Oxidationsbehandlung nach der Nitrocarburierung ist nach allen Verfahrensvarianten möglich. Partielle Behandlungen sind bei Gas- oder Plasmabehandlungen möglich.
Für alle Nitrocarburierverfahren gilt: Die Behandlung erfolgt zur Erzeugung der gewünschten Verbindungsschicht (VS), die Ausscheidungsschicht ist normalerweise von untergeordneter Bedeutung.
Salzbadnitrocarburierung
In einer Salzschmelze wird bei 570-580 °C eine Nitrocarburierbehandlung durchgeführt. Die Behandlungszeit beträgt üblicherweise 60 bis 120 Minuten, die Abkühlung erfolgt werkstoffabhängig im Wasser- oder Salzwarmbad. Die Nitrierhärtetiefe beträgt ca. 0,1 bis 0,25 mm (je nach verwendetem Werkstoff). Die Behandlung erfolgt vorwiegend zum Verschleiß- und Korrosionsschutz; für hohe Belastungen ist das Salzbadnitrocarburieren weniger geeignet. Auch partielles Salzbadnitrocarburieren ist nicht möglich.
Für das Nitrocarbuieren geeignete Werkstoffe
Mit dem Verfahren Salzbadnitrocarburieren können alle gebräuchlichen Stahl-, Guss- und Sinterwerkstoffe behandelt werden. Geeignet sind sowohl unlegierte als auch niedrig- und hochlegierte Stähle.
Mit dem Nitrierverfahren Gasnitrocarburieren können ebenfalls 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 dieser Wärmebehandlung
• 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 (Ausnahme: Salzbadnitrocarburieren)
Angaben, die wir zum Nitrocarburieren 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 Nitrocarburieren oder zu einem der anderen Verfahren?
Sprechen Sie uns an, wir beraten Sie gerne!
Mit dem Verfahren Salzbadnitrocarburieren können alle gebräuchlichen Stahl-, Guss- und Sinterwerkstoffe behandelt werden.