Plasma- und Ionennitrieren

Was ist Nitrieren?

Die Plasmatechnologie ist in erster Linie für Edelstahl und andere niedriglegierte Stähle geeignet, die nicht für einen "normalen" thermischen Wärmebehandlungsprozess geeignet sind. Das Verfahren verwendet eine Plasmaentladung von Wasserstoff- und Stickstoffgasen, um die Stahloberflächen zu erhitzen und Stickstoffionen zum Nitrieren zuzuführen. Das Plasmanitrieren ist ein etabliertes und erfolgreiches Verfahren, das besonders für präzisionsbearbeitete Teile wichtig ist. Es ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit, Oberflächenhärte und Materialermüdung eingesetzt wird.

Was sind die Vorteile des Nitrierens?

Üblicherweise werden Stähle mit Plasmanitrieren vorteilhaft behandelt. Dieses Verfahren ermöglicht die genaue Kontrolle der nitrierten Mikrostruktur, wodurch Nitrieren mit oder ohne Bildung einer Verbindungsschicht ermöglicht wird. Nicht nur die Leistung von Metallteilen wird verbessert, sondern auch die Lebensdauer erhöht, sowie die Dehnungsgrenze und die Ermüdungsfestigkeit der behandelten Metalle. So können beispielsweise die mechanischen Eigenschaften von austenitischem Edelstahl wie die Verschleißfestigkeit deutlich gesteigert und die Oberflächenhärte von Werkzeugstählen verdoppelt werden.

Ein plasmanitriertes Teil ist in der Regel einsatzbereit. Es erfordert keine maschinelle Bearbeitung, kein Polieren oder andere Nachnitriervorgänge. Somit ist das Verfahren benutzerfreundlich, spart Energie, da es am schnellsten arbeitet, und verursacht wenig oder keine Verzerrung.

Plasmanitrieren wird oft mit PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition) gekoppelt und als Duplex-Behandlung bezeichnet, mit erweiterten Vorteilen. Viele Kunden ziehen es vor, einen Plasmaoxidationsschritt in der letzten Phase der Verarbeitung zu kombinieren, um eine glatte Oxidschicht zu erzeugen, die verschleiß- und korrosionsbeständig ist.

Ion Nitriding Plasma

Welche Materialien können behandelt werden?

Beispiele für leicht nitrierbare Stähle umfassen die Serien SAE 4100, 4300, 5100, 6100, 8600, 8700, 9300 und 9800, britische Flugzeugqualitätsstahlsorten BS 4S 106, BS 3S 132, 905M39 (EN41B), austenitische rostfreie Stähle, einige Werkzeugstähle wie z B. AISI H13 (1.2344) und AISI P20 (1.2311) und bestimmte Gusseisen. Stähle zum Nitrieren sollten idealerweise im gehärteten und angelassenen Zustand vorliegen, sodass das Nitrieren bei einer niedrigeren Temperatur als der letzten Anlasstemperatur erfolgen muss. Am besten ist eine feingedrehte oder geschliffene Oberfläche. Nach dem Nitrieren sollten minimale Materialmengen entfernt werden, um die Oberflächenhärte zu erhalten.

Nitrierlegierungen sind legierte Stähle mit nitridbildenden Elementen wie Aluminium, Chrom, Molybdän und Titan. Daher kann das Plasmanitrieren auch bei Aluminium-, Titan- und Nickellegierungen angewendet werden, um die Oberflächenhärte zu erhöhen und diese Materialien haltbarer und verschleißfester zu machen.

Was sind Beispiele für Branchen / Produkte?

Nitrieren wird in vielen Branchen und Bereichen eingesetzt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Luft- und Raumfahrt, Färberei- und Werkzeughersteller, Automobil, Medizin, Getriebe, Kunststoff- und Aluminiumextrusion, Ventile usw.

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