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NITRIEREN / NITROCARBURIEREN

Beim Nitrieren wird die Randschicht eines Werkstoffes mit Stickstoff angereichert. Wird zusätzlich Kohlenstoff eindiffundiert, spricht man vom Nitrocarburieren.

Die Prozesstemperaturen beim Nitrieren liegen zwischen 480 und 580 °C. Die Behandlung bewirkt, abhängig vom Werkstoff, eine Oberflächenhärte von bis zu 1200 HV. Aufgrund der relativ geringen Behandlungstemperaturen kommt es nicht zur Gefügeumwandlung, wie z.B. beim Härten. Das erklärt auch, warum es beim Nitrieren nur geringe Maß- und Formänderungen gibt.

Der Effekt der Härtesteigerung wird beim Nitrieren nicht durch einen klassischen Härtevorgang erreicht. Die Härtesteigerung beruht auf der Bildung von Eisennitriden und Sondernitriden in der Randschicht des Bauteils.

Der Schichtaufbau bei Nitrieren ist zweiteilig. Im äußeren Bereich besteht sie aus der sogenannten Verbindungsschicht, die eine Dicke von ca. 5 -20 µm erreicht und fast ausschließlich aus Eisennitriden besteht. Unter der Verbindungsschicht liegt eine Ausscheidungsschicht, welche die Verbindungsschicht abstützt. An dieser Stelle liegen Sondernitride vor, welche die Härtesteigerung bewirken. Die Tiefe der Ausscheidungsschicht korreliert mit der Tiefe der Verbindungsschicht.
 

Für das Verfahren des Nitrierens gelten folgende Rahmenbedingungen:

Je länger die Prozessdauer, desto größer die Nitrierhärtetiefe und je höher die Temperatur gewählt wird, desto tiefer kann der Stickstoff eindringen. Allerdings sinkt die Eigenhärte der Nitrierschicht mit zunehmender Behandlungsdauer. Um diese Verfahrensparameter optimal auf den Werkstoff abzustimmen, braucht es Zeit, Erfahrung und Versuche. Das Ergebnis ist im Anschluss ein stabiler Nitrierprozess mit reproduzierbaren Werten.

Vorteile des Gasnitrierens

  • Erhöhter Verschleißwiderstand
  • Geringe  Maß- und Formänderungen
  • Stabiler Prozess
  • Nicht zu härtende Bereiche können abgedeckt werden