Gasnitrieren
Durch Gasnitrieren lässt sich ein Bauteil mit verbessertem Korrosionsschutz sowie einer hohen Verschleiß- und Schwingfestigkeit ausstatten. Die auf diese Weise gehärteten Komponenten erfüllen Ihre Aufgabe selbst unter höchsten Belastungen.
Das Gasnitrieren ist ein thermochemischer Prozess, der bei relativ niedrigen Temperaturen zwischen 500°C und 600°C abläuft. Dabei wird aus Ammoniak Stickstoff abgespalten, der in die Stahloberfläche eindringt und zur Bildung einer Diffusions- und Verbindungszone führt. Diese sofort harte Nitridschicht benötigt keinen Abschreckvorgang.
Die Chargierung kann auch als Schüttgut erfolgen. Durch gezielte Prozesssteuerung und Materialauswahl können Oberflächenhärte, Nitrierhärtetiefe und Schichtdicken beeinflusst werden.
Da fertigungsbedingte Spannungen sich während des Nitriervorgangs negativ auswirken können, sollten die Bauteile zuvor spannungsarm geglüht werden. Durch die geringe thermische Belastung und das langsame Aufheizen beziehungsweise Abkühlen ist das Gasnitrieren das verzugsärmste Härteverfahren. Die Dicke der Verbindungsschicht von 0,01 Millimetern kann bereits beim Weichbearbeiten berücksichtigt werden. Somit können Bauteile in der Regel auch erst nach ihrer Fertigstellung nitriert werden. Das Verspröden scharfer Geometrieübergänge kann durch das Auftragen einer Abdeckpaste verhindert werden.
Die Oberfläche des Werkstücks darf keine Randschichten aufweisen, nicht entkohlt oder oxidiert sein. Wichtig ist die Bauteilreinigung vor der Behandlung, damit es frei von Ölen, Fetten und Rost ist.
Die erzielbaren Oberflächenhärten hängen ausschließlich vom Vormaterial ab und werden mit dem Härteverfahren nach Vickers gemessen, da Verfahren wie Rockwell die Nitrierschicht durchdrücken. Nitridbildende Elemente wie Aluminium, Chrom, Cobalt und Molybdän begünstigen den Prozess. Vorhandene Oberflächenverfestigungen wirken sich dagegen negativ auf die Ausbildung der Nitrierschicht aus.
KENNZAHLEN GASNITRIEREN
Temperatur:
bis 600°C
Ofengröße:
900 x 200 mm
Durchlaufzeit:
ab 12 h
Nitrierhärtetiefe:
bis 0,8 mm
Max. Beladegewicht*:
2.000 kg
*pro Charge bei Standardgrößen und -behandlungen
Vorteile GASNITRIEREN
Kein Verzug
Nitrieren ist das einzige Härteverfahren, bei dem es zu keinem prozessbedingten Verzug des Bauteils kommt.
Härten von Teilbereichen
Es können genau definierte Bereiche des Bauteils gehärtet werden, indem man die anderen Flächen mit einer Schutzpaste abdeckt.
Herausragende Bauteileigenschaften
Durch das Nitrieren entstehen Bauteile mit verbessertem Korrosionsschutz sowie hoher Verschleiß- und Schwingfestigkeit, die stärksten Belastungen standhalten.
Keine Nachbearbeitung
Da während dem Härteprozess kein Verzug ensteht, können Bauteile in der Regel auch erst nach ihrer Fertigstellung nitriert werden.
Nitrocarburieren und Oxidieren
Um auf alle Anforderungen unserer Kunden optimal eingehen zu können, bieten wir neben Kurzzeitnitrieren und Langzeitnitrieren auch Nitrocarburieren und Oxidieren an.
Wird während dem Gasnitrieren die Bauteiloberfläche zusätzlich mit Kohlenstoff angereichert, bezeichnet man den Prozess als Nitrocarburieren.
Dieses Verfahren, das eine Nitriertiefe von 0,1 bis 0,5 Millimeter erzeugt, führen wir über Nacht durch. In der Regel ist Ihr Bauteil am darauffolgenden Werktag wieder abholbereit.
Beim Nitrocarburieren stehen die Verbesserung der Gleit-, Verschleiß- und Notlaufeigenschaften im Vordergrund. Ist eine weitere Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und des Reibkoeffizienten gewünscht, führen wir gerne zusätzlich die Oxidation Ihres Bauteils durch. Dabei wird durch Zugabe von Wasser oder Sauerstoff die Nitridschicht an der Oberfläche des Werkstücks in eine Eisenoxidschicht umgewandelt. Durch die individuelle Einstellung von Temperatur, Dauer und Atmosphäre kann die Korrosionsbeständigkeit Ihrer Komponenten gegenüber einer Nitrierschicht deutlich erhöht werden. Die Oberfläche oxidierter Werkstücke ist anthrazitfarben und hat einen geringeren Reibungskoeffizienten als nitrierte Oberflächen.
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Silvio Stranek
Vertrieb, technische Beratung / Angebote (OÖ, T, Sbg, Vbg, Bayern, Südtirol)
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Tel: +43 (0) 664 / 88 92 78 10
Thomas Stadlober
Vertrieb, technische Beratung / Angebote (Stmk, W, B NÖ, K, Slowenien)
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WEITERE NITRIERVERFAHREN
Plasmanitrieren
Beim Plasmanitrieren wird in einer ionisierten Gasatmosphäre die Randschicht eines Werkstücks mit Stickstoff angereichert. Es entstehen saubere Bauteiloberflächen mit deutlich verbesserter Abrieb- und Verschleißfestigkeit.
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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Wir haben eine Liste der am häufigsten gestellten Fragen zusammengestellt, damit Sie unsere Leistungen besser verstehen können.
Was ist Gasnitrieren?
Beim Gasnitrieren handelt es sich um ein thermochemisches Verfahren, bei dem Stickstoff aus Ammoniak freigesetzt und bei Temperaturen zwischen 500 °C und 600 °C in die Oberfläche von Stahlbauteilen eingebracht wird. Dort entsteht eine harte, verschleißfeste Nitridschicht, die keine Abschreckung erfordert – ein Härten ganz ohne Verzug.
Welche Vorteile bietet das Gasnitrieren?
– Kein Verzug: Da keine Abschreckung nötig ist, bleibt die Maßhaltigkeit des Bauteils vollständig erhalten.
– Keine Nachbearbeitung: Fertig bearbeitete Bauteile können direkt nitriert werden.
– Herausragende Bauteileigenschaften: Die Nitridschicht bietet hohe Verschleißfestigkeit, Korrosionsschutz und Schwingfestigkeit – selbst unter härtesten Bedingungen.
– Härten von Teilbereichen: Mit Schutzpaste können ausgewählte Flächen gezielt vom Nitrierprozess ausgenommen werden.
Wie funktioniert das Gasnitrieren im Detail?
Der Stickstoff aus dem Ammoniak reagiert mit der Oberfläche des Werkstücks und bildet eine Verbindungs- und Diffusionszone. Diese extrem harte Schicht entsteht bei vergleichsweise niedriger thermischer Belastung. Die Dicke der Verbindungsschicht beginnt bereits bei ca. 0,01 mm, wodurch der Prozess schon beim Weichbearbeiten mit eingeplant werden kann. Für optimale Ergebnisse ist eine spannungsfreie Bauteilgeometrie notwendig – daher empfehlen wir ein vorheriges spannungsarmes Glühen.
Für welche Werkstoffe eignet sich Gasnitrieren?
Gasnitrieren ist besonders geeignet für:
– Nitrierstähle
– Vergütete Stähle mit nitrierbildenden Elementen wie Aluminium, Chrom, Molybdän oder Cobalt
Ungeeignet sind Werkstoffe mit vorhandener Oberflächenverfestigung, Entkohlung oder Oxidation. Vor der Behandlung muss die Oberfläche frei von Öl, Fett und Rost sein.
Wie wird die Härte gemessen?
- Die Oberflächenhärte hängt vom Vormaterial ab und wird mit dem Vickers-Verfahren gemessen. Härtemessmethoden wie Rockwell sind ungeeignet, da sie die dünne Nitrierschicht durchdrücken würden.