Nitrier- und Nitrocarburierungsverfahren

Das Nitrieren ist eine thermochemische Behandlung, bei der Stickstoff in die Oberfläche von Stahl diffundiert, um dessen Härte, Verschleißfestigkeit und Dauerfestigkeit zu erhöhen.

Das Nitrocarburieren ist ein verwandtes Verfahren, bei dem durch Zugabe von Propan oder Methan sowohl Stickstoff als auch Kohlenstoff in die Oberfläche eingebracht werden.

Die Nitrierbehandlungstiefe ist zeit- und temperaturabhängig, und der Prozess wird unter kontrollierter Atmosphäre durchgeführt. Spezielle Nitrierstähle ermöglichen die Bildung harter Nitride (ε, γ’).

Der Nitrierprozess erzeugt typischerweise eine zweischichtige Struktur: eine Verbindungsschicht und eine Diffusionsschicht, deren Bildung vom Nitrierpotenzial abhängt.

Das Nitrocarburieren ermöglicht kürzere Zykluszeiten und eine präzisere Kontrolle der Schichtzusammensetzung.

Die Temperatur für Nitrierprozesse liegt in der Regel zwischen 490 °C und 560 °C, je nach Material und gewünschten Schichteigenschaften.

Temperaturprofil für den Nitrierprozess

Das Nitrieren erfordert stabile thermische Bedingungen und eine präzise Atmosphärenregulierung, um die gewünschte Mikrostruktur zu erzielen.

Verwendete Atmosphären:

Ammoniak (NH₃)
Ammoniak-Spaltgas
Stickstoff mit Propan- oder Methanzusatz
Wasserstoffsonde oder NH3-Infrarotanalysator zur präzisen Steuerung des Nitrierpotenzials

Durch die genaue Regulierung der Gaszusammensetzung kann der Prozess entweder die Verbindungsschicht oder die Diffusionsschicht oder eine maßgeschneiderte Kombination fördern.

Technische Grundlagen des Nitrierens

Durch Nitrieren und Nitrocarburieren lassen sich die Oberflächeneigenschaften von Stählen deutlich verbessern, während Verformungen dank niedriger Behandlungstemperaturen minimiert werden. Wichtige Vorteile sind:

Erhöhte Oberflächenhärte
Höhere Verschleißfestigkeit
Geringere Reibung durch kontrollierte Verbundschicht
Verbesserte Tragfähigkeit (mit optimierter Diffusionstiefe)
Je nach Anwendung einstellbare Schichttiefe
Ausgezeichnete Hitzebeständigkeit

Diese Behandlungen verbessern die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit, insbesondere bei Bauteilen, die starken Kontaktbelastungen ausgesetzt sind.

Codere-Fachwissen in Nitrieren und Nitrocarburieren

Codere bietet fortschrittliche Öfen mit kontrollierter Atmosphäre, die speziell für das Nitrieren und Nitrocarburieren entwickelt wurden und Präzision, Wiederholbarkeit und die Einhaltung anspruchsvoller Industriestandards gewährleisten.

Die Nitrieranlagen von Codere ermöglichen eine perfekte Reproduzierbarkeit von Diffusionsschichten und Verbundschichten gemäß den Kundenanforderungen.