R.NIT+® steht für sämtliche Gasnitrier- und gasnitrierverwandten Prozesse im Premiumbereich. Höchste Flexibilität, beste Werte in puncto Verschleiß- und Korrosionswiderstand oder verbesserte Eigenschaften für Anforderungen im Bereich der Gleit- und Rollbelastung zeichnen die R.NIT+® Verfahren aus.
Sämtliche Detailverfahren finden Sie in unseren technischen Datenblättern zum Download.
Beim Gasnitrieren wird der Stickstoff in Form von Ammoniak-Gas zur Verfügung gestellt. Der Prozess wird in Schacht- und Haubenöfen, in einem Temperaturbereich zwischen 500°C und 600°C durchgeführt. Durch den chemischen Zerfall des Ammoniaks am Bauteil diffundiert der Stickstoff in die Oberfläche und es kommt zur Bildung einer Diffusions- und Verbindungsschicht. Dabei ist zu beachten, dass es nicht möglich ist, passivierte metallische Oberflächen zu nitrieren und größter Wert auf die Bauteilreinigung vor der Behandlung zu legen ist. Es sind niedrig bis mittellegierte Stähle nitrierbar.
Die Prozessdauer und die Temperatur nehmen direkten Einfluss auf das Ergebnis. Durch die gezielte Prozesssteuerung kann die Härte, die Nitrierhärte- oder Einhärtetiefe und die Schichtdicken beeinflusst werden. Das zusätzliche Anreichern der Oberfläche mit Kohlenstoff bezeichnet man als Nitrocarburieren. Ebenso ist eine Postoxidation möglich, die im Zuge des Abkühlvorganges oder separat durchgeführt werden kann. Ein modernes Prozessleitsystem gewährleistet durch Überwachung und Dokumentation höchste Reproduzierbarkeit. Bei RÜBIG angebotene Standardprozesse sind das Kurzzeitnitrieren, Normalnitrieren und Langzeitnitrieren. Selbstverständlich führen wir auch kundenspezifische Nitrierbehandlungen durch. Bitte kontaktieren Sie uns bezüglich Ihrer Nitrieranforderungen.
Um schnell und kompetent unsere Dienstleistung durchführen oder Ihnen beratend zur Seite stehen zu können, bitten wir Sie uns die folgenden Informationen der zu behandelnden Teile und Anforderungen mitzuteilen:
Wenn Sollforderungen (NHD) ausserhalb unserer Toleranzen liegen, verlängert die Abklärung die Durchlaufzeit maßgeblich
Die Wärmebehandlung Nitrieren gehört zu den thermochemischen Wärmebehandlungsverfahren. Die Oberfläche des Werkstücks wird chemisch verändert, indem Stickstoff durch Diffusion eingelagert wird. Wird zum Stickstoff noch Kohlenstoff in das Prozessgas beigemengt spricht man vom Nitrocarburieren. Der Stickstoff führt zu einer Härtesteigerung indem er mit Elementen wie Aluminium, Chrom oder Vanadium eine Verbindung eingeht, die Sondernitride. Es findet während des Prozesses keine Gefügeumwandlung im Kern statt (Martensitbildung wie beim Einsatzhärte- oder Vakuumhärteverfahren) und dies führt zu minimalen Verzügen des Werkstückes. Eine weitere Steigerung der Härte wird durch das interstitielle Einlagern von Stickstoff in die Gitterstruktur des Eisens erreicht, der Anteil an der gesamten Steigerung der Härte ist jedoch gering. Mit Eisen kann Stickstoff ebenfalls eine neue Phase bilden, die wächst bevorzugt an der Oberfläche des Werkstückes, die sogenannte Verbindungsschicht. Diese Schicht zeigt ähnliche Eigenschaften einer keramischen Schicht. Sie führt zu einer Verbesserung der Verschleißfestigkeit und eine geringe Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit. Diese Schicht besteht hauptsächlich aus zwei Nitridtypen, dem Fe4N (γ‘ – Nitrid) und dem Fe2-3N (ε-Nitrid).
Wie weit der Stickstoff in die Stahloberfläche eindringen kann, hängt von der Zeit und der Temperatur des Prozesses ab. Die Tiefe des Stickstoffes wird meist über eine Härteverlaufsmessung bestimmt, es wird die Nitrierhärtetiefe gemessen. Durch folgende Nitrierverfahren können Bauteile behandelt werden: Salzbadnitrieren (PQP Verfahren, Tenifer,…), Gasnitrieren und Plasmanitrieren. Salzbadnitrieren wird aufgrund der umweltrelevanten Bedenken bei RÜBIG nicht angeboten.
Wenn eine höhere Steigerung der Korrosionsbeständigkeit nötig ist, kann im Anschluss an den Nitrierprozess eine gezielte Oxidation der Oberfläche der Werkstücke erfolgen. Die während des Nitrierens erzeugte Verbindungsschicht wird an der Oberfläche in Eisenoxid umgewandelt. Durch die chemische Stabilität der Eisenoxidverbindung wird ein korrosiver Angriff erschwert.
Stähle die für Nitrierprozesse geeignet sind:
Wichtig ist, dass die Anlasstemperatur der Werkstoffe über der Nitriertemperatur liegen muss. Korrosionsbeständige Stähle können in Plasmaanlagen nitriert werden. Bei diesen Werkstoffen muss besonderes Augenmerk auf die resultierenden Werkstoffeigenschaften (Härte, Nitrierhärtetiefe und Korrosionsbeständigkeiten) gelegt werden. Sollten Sie hier nähere Informationen benötigen, beraten wir Sie gerne persönlich.
Wenn die Nitrierschicht alleine Ihren Anforderungen nicht genügt, dann kann durch eine nachträgliche Oxidation (direkt im Nitrierprozess oder als separater Prozess) eine weitere Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und des Reibkoeffizienten erreicht werden. Bei der gezielten Nachoxidation wird durch eine oxidierende Atmosphäre (z.B. durch Zugabe von H2O oder O2) die Eisennitridschicht an der Oberfläche des Werkstückes in eine Eisenoxidschicht umgewandelt. Durch die korrekte Wahl von Temperatur, Zeit und Atmosphäre kann die Korrosionsbeständigkeit gegenüber einer Nitrierschicht um den Faktor 10 gesteigert werden. Die Oberfläche oxidierter Werkstücke ist anthrazitfarben und hat einen geringeren Reibungskoeffizienten als nitrierte Oberflächen.