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Nitrieren

Das Nitrieren (chemisch korrekt Nitridieren) wird auch als Aufsticken (Zufuhr von Stickstoff analog der Zufuhr von Kohlenstoff bei der Aufkohlung) bezeichnet und stellt ein Verfahren zum Härten von Stahl, dar.

Das Fertigungsverfahren wird in der Regel bei Temperaturen um 500-590°C bei Behandlungs-
zeiten von 1-100 h durchgeführt, wobei der Kern des Werkstoff ferritisch bleibt, und ebenso die Bildung von oberflächennahem Austenit durch Eindiffusion von Stickstoff vermieden wird. An der Proben-
oberfläche bildet sich durch Eindiffusion von Stickstoff oder Kohlenstoff in das Werkstück eine sehr harte oberflächliche Verbindungsschicht (epsilon- und gamma'-Eisennitride), die je nach Behandlungszeit 10-30 µm dick werden kann und mehr oder weniger stark ausgeprägte Porensäume an der Oberfläche aufweist, die wiederum als Träger von u.a. Gleit-
mitteln verwenden werden kann.

Verbindungsschichtfreies Nitrieren ist beispielsweise für eine spätere chemische oder galvanische Beschichtung möglich. Unter der Verbindungsschicht befindet sich die Diffusionszone, in der der Stickstoff bis zu einer bestimmten Tiefe in der ferritischen Metallmatrix eingelagert ist. Dieser, in fester Lösung eingelagerte Stickstoff führt zu einer Erhöhung der Dauerschwingfestigkeit.

Die sogenannte Nitrierhärtetiefe (Nht) definiert man über die Grenzhärte. Die Grenzhärte liegt 50 HV über der Kernhärte des Werkstückes. Besonders hohe Härte in der Diffusionszone kann bei so genannten Nitrierstählen erreicht werden. Um den Korrosions-
schutz dieser Schichten zu erhöhen ist es möglich, die Verbindungsschicht zu oxidieren. Das geschieht in der Regel durch eine Dampfbeaufschlagung, die die Eisenanteile korrodieren lässt und so eine Oxidschutzschicht bildet.

Gängige Verfahren sind das Salzbadnitrieren, Gasnitrieren und Plasmanitrieren.
Beim Salzbadnitrieren ist durch das teilweise Eintauchen der Werkstücke ein partielles Nitrieren möglich, beim Plasmanitrieren kann man z.B. durch die Klemmvorrichtung mechanisch abdecken.