Stahl nitrieren
Grundlagen. Möglichkeiten. Harte Fakten.

Das Nitrieren von Stahl sorgt für verbesserten Korrosionsschutz und erhöht die Härte der Oberfläche. Wir erklären, was genau beim Nitrieren passiert, welche Werkstoffe sich für das Verfahren eignen und auf welche Arten das Härten erfolgen kann. 

 

Nitrieren – Was ist das eigentlich und warum wird Stahl nitriert?

Der Begriff Nitrieren bezeichnet eine Form der Oberflächenbehandlung, bei der das Werkstück einer Stickstoff abgebenden Atmosphäre ausgesetzt ist und unter Wärmeeinwirkung eine harte, Verschleißbeständige Randschicht erhält.

Der Effekt: Durch das Eindiffundieren von Stickstoff verändert sich die Zusammensetzung der Oberfläche – eine Nitrierschicht entsteht. 

 

Wie bildet sich die Nitrierschicht und woraus besteht sie?

Das Eindiffundieren von Stickstoff löst am Werkstoff eine chemische Randschichtumwandlung aus. Dabei entsteht eine Nitrierschicht, die sich wiederum aus Verbindungsschicht und Diffusionsschicht zusammensetzt.

Die Verbindungsschicht (VS) besteht aus den Eisennitriden ε-Nitrid Fe2–3N (stickstoffreich) und γ`-Nitrid Fe4N (eisenreich). Unterhalb dieser Schicht liegt die Diffusionsschicht (DS) bzw. Diffusionszone. Sie besteht aus dem Grundwerkstoff mit ausgeschiedenen Nitriden.

Für die Diffusionsschicht gilt: Eine hohe Zahl nitridbildender Elemente im Stahl ermöglicht das Erzielen einer hohen Oberflächenhärte. Legierte Stähle, in denen sich durch die Wärmebehandlung deutlich mehr Nitride bilden, erreichen deshalb eine höhere Härte als unlegierter Stahl. 

 

Kann man Stahl auf verschiedene Art nitrieren?

Das Verfahren des Nitrierens lässt sich auf unterschiedliche Weise durchführen. Unterschieden werden drei Arten der Wärmebehandlung:

  • Gasnitrieren: Härteverfahren in Ammoniak-Atmosphäre unter leichtem Überdruck
  • Badnitrieren: Härten im Salzbad, partielles Nitrieren möglich
  • Plasmanitrieren: Behandlung durch gezieltes Eindiffundieren von Stickstoff in ionisierter Gasatmosphäre
 

Welche Vorteile bietet das Plasmanitrieren gegenüber anderen Härteverfahren?

Wer auf der Suche nach einer leistungsstarken, wirtschaftlichen und umweltverträglichen Art der Oberflächenbehandlung ist, hat mit dem Plasmanitrieren das passende Verfahren gefunden. Denn durch die Wärmebehandlung im Plasma entsteht eine Härteschicht, die deutlich weniger spröde porös ist als die mittels Gas- und Badnitrieren erzeugbaren Schichten. 

Die durch das Plasmanitrieren erreichbare Oberflächenhärte beträgt 250 250–300 HV für unlegierten Stahl, 600–700 HV für niedriglegierten Stahl und 800–1200 HV für Nitrier- und hochlegierte Stähle.

Niedrige Prozesstemperaturen, minimaler Nacharbeitsbedarf und die im Vergleich zum Gasnitrieren deutlich verkürzte Behandlungsdauer machen das Plasmanitrieren zum bevorzugten Verfahren unserer Härterei. 

Weitere Vorteile und physikalische Grundlagen des Plasmanitrierens hier nachlesen »

 

Stahl nitrieren: Wir sind Ihr Partner für die Wärmebehandlung im Plasma

Sie suchen nach einem Fachbetrieb für die Oberflächenbehandlung? Wir stehen Ihnen mit innovativen Verfahren und höchster Expertise zur Seite – vom Plasmanitrieren bis zum Oxidieren. Bei Fragen können Sie uns gern eine Nachricht schreiben oder telefonisch Kontakt aufnehmen.