Nitrieren
Definition Nitrieren
Nitrieren (auch Aufsticken der Nitrierhärten) ist ein thermochemisches Verfahren, bei dem die Oberflächenhärte von Metallbauteilen durch das Einbringen von Stickstoff in die oberste Schicht erhöht wird. Dieses Verfahren wird häufig bei Stählen, Eisenlegierungen und anderen Metallen angewandt, um Verschleißfestigkeit, Ermüdungs- und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, wobei sich legierte Stähle am besten eignen. Dabei reagiert der Stickstoff mit den Legierungselementen im Material, wie Aluminium, Chrom oder Vanadium, und bildet harte, verschleißfeste Nitride.
Welche Verfahren von Aufsticken gibt es?
Es gibt mehrere Verfahren des Aufstickens, die sich je nach Einsatzgebiet und Anforderungen unterscheiden:
- Gasnitrieren: Dies ist das am häufigsten verwendete Verfahren des Nitrierens. Es erfolgt in speziellen Kammern bei Temperaturen von 500 bis 600 °C und es wird Ammoniakgas (NH₃) als Stickstoffquelle verwendet. Durch die Spaltung des Ammoniaks diffundiert Stickstoff in die Metalloberfläche. Dieses Verfahren ist besonders geeignet für Bauteile mit komplexen Geometrien und großer Oberflächenhärte.
- Plasmanitrieren: Bei diesem Verfahren wird das Werkstück in einer Vakuumkammer mit ionisiertem Stickstoff behandelt. Durch ein elektrisches Feld wird der Stickstoff in die Metalloberfläche eingearbeitet. Das Verfahren bietet eine präzise Kontrolle über die Schichtdicke und die Eigenschaften der Oberfläche.
- Badnitrieren: Hierbei wird das Werkstück in ein Salzbad getaucht, das stickstoffhaltige Salze enthält. Dieses Verfahren ermöglicht eine gleichmäßige und effektive Nitrierschicht, eignet sich jedoch vor allem für kleinere Bauteile.
Welche Vorteile hat das Nitrierhärten?
Das Nitrierhärten bietet zahlreiche Vorteile, die es in der Metallverarbeitung besonders beliebt machen:
- Verbesserte Oberflächenhärte: Durch das Nitrieren wird die Oberflächenhärte von Metallbauteilen deutlich erhöht.
- Erhöhte Verschleißfestigkeit: Die Nitrierschicht schützt die Oberfläche vor Abrieb und mechanischem Verschleiß, wodurch die Lebensdauer von Bauteilen erheblich verlängert wird.
- Verbesserte Korrosionsbeständigkeit: Durch die harte und dichte Nitrierschicht wird das Metall widerstandsfähiger gegen korrosive Einflüsse wie Feuchtigkeit und Chemikalien.
- Maßhaltigkeit: Da das Aufsticken – im Vergleich zu anderen thermochemischen Verfahren – bei relativ niedrigen Temperaturen durchgeführt wird, bleiben die Maßgenauigkeit und die Form des Werkstücks erhalten, was besonders für Präzisionsteile wichtig ist.
- Höhere Ermüdungsbeständigkeit: Die gehärtete Oberfläche reduziert die Wahrscheinlichkeit von Rissen und verbessert die Lebensdauer von Bauteilen, die wiederholten Belastungen ausgesetzt sind, wie Zahnräder, Wellen oder Lager.
Das Aufsticken ist daher eine effiziente Methode, um die Leistung und Haltbarkeit von Metallbauteilen zu steigern und den Anforderungen anspruchsvoller Anwendungen gerecht zu werden.
