Niedrigtemperatur-Plasmanitrieren

Wenn Mikrometer entscheiden: Niedrigtemperatur-Plasmanitrieren für höchste Maßhaltigkeit

Bei vielen Präzisionsbauteilen steht nicht die erreichbare Härte im Vordergrund, sondern die Frage: Bleibt das Bauteil nach der Wärmebehandlung maßhaltig?

Genau hier liegt die Stärke des Niedrigtemperatur-Plasmanitrierens. Im Vergleich zu konventionellen Nitrierverfahren erfolgt die Behandlung in einem besonders niedrigen Temperaturbereich. Dadurch wird der thermische Einfluss auf das Bauteil minimiert und die ursprüngliche Geometrie bestmöglich erhalten.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für Bauteile mit engen Toleranzen, hohen Anforderungen an die Passgenauigkeit und einem Bedarf an reproduzierbaren Oberflächeneigenschaften.

Wenn jedes Mikrometer zählt

Besonders bei Formeinsätzen, Präzisionsplatten, Werkzeugen, Führungen oder hochgenauen Maschinenbauteilen können bereits geringste Abweichungen kostspielige Nacharbeiten verursachen. Schleifen, Nachbearbeitung oder erneute Anpassungen verlängern nicht nur die Durchlaufzeit, sondern erhöhen auch die Fertigungskosten.

Dabei sollte zwischen zwei Effekten unterschieden werden:

Maßänderung beschreibt die Veränderung einzelner Bauteilmaße infolge der Stickstoffeinlagerung in die Randschicht. Diese ist verfahrensbedingt und bewegt sich beim Niedrigtemperatur-Plasmanitrieren typischerweise nur in einem sehr kleinen Bereich. In einer von HTR analysierten Anwendung lag die Maßänderung einer behandelten Platte bei maximal 1µm, ohne jegliche Veränderung der Geradheit.

Verzug beschreibt eine Veränderung der ursprünglichen Bauteilgeometrie, beispielsweise durch Verbiegen, Verdrehen oder Durchwölben eines Bauteils. Gerade dieser Effekt kann bei Präzisionskomponenten kritisch sein.

Durch die niedrige thermische Belastung des Werkstoffs lassen sich sowohl Maßänderungen als auch die Verzugsneigung deutlich reduzieren. Das macht das Verfahren besonders interessant für fertig bearbeitete Bauteile mit hohen Anforderungen an Maß- und Formtreue.

Hohe Oberflächenhärte bei maximaler Präzision

Das Niedrigtemperatur-Plasmanitrieren erhöht die Oberflächenhärte und Verschleißbeständigkeit erheblich, ohne dass die Bauteilgeometrie wesentlich beeinflusst wird. Die erzielbare Oberflächenhärte von 900 bis 1300 HV1, die wirksame Nitriertiefe zwischen 0,05 und 0,1 mm

sowie die Schichtausbildung (Verbindungsschicht unter 2µm bei einer Diffusionszone von über 20µm) sind dabei immer abhängig von

dem eingesetzten Werkstoff,
der Legierungszusammensetzung.

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WEITERE NITRIERVERFAHREN

Gasnitrieren

Beim Gasnitrieren wir aus Ammoniak Stickstoff abgespalten, der bei Temperaturen zwischen 500°C und 600°C in die Bauteiloberfläche eindringt und dort zur Bildung einer verschleißfesten Nitridschicht führt.

Salzbadnitrieren

Beim Salzbadnitrieren werden die zu behandelnden Teile in einem Nitrierbad zur Steigerung der Oberflächenhärte behandelt und anschließend in einem Abschreckbad oxidiert.

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