7.2.4  Nitrieren

Nitrieren ist die Anreicherung der Randzonen mit atomarem Stickstoff zur Erzielung einer hohe Härte in den Randzonen bis zu einer Eindringtiefe von 0,3 mm. Da beim Nitrieren keine Gefügeumwandlung (wie beim Härten) stattfindet, zeichnet sich das Verfahren durch Formbeständigkeit und Maßhaltigkeit aus. Die hohe Härte in der Randschicht wird durch die Bildung von submikroskopisch feinen Eisennitriden erzielt. Zusätzlich bildet der Stickstoff mit anderen Legierungselemeten wie Al, Cr, Mo, W, V und Ti Sondernitride, die für die hohe Härte und Verschleißfestigkeit legierter Werkstoffe maßgeblich verantwortlich sind.
Vielfach wird in der Literatur darüber berichtet, daß die Nitrierschicht den Stahl vor Korrosion gegenüber der Atmosphäre schützt. Das ist nicht richtig. Bestenfalls kann von Verbesserung des Korrosionsverhaltens gesprochen werden. Deshalb ist Nitrieren keine Maßnahme gegen Korrosion. Beispielsweise verringert sich die Korrosionsbeständigkeit bei rost- und säurebeständigen Stählen (z. B. x42Cr13) nach dem Nitrieren. Andere Stähle hingegen werden nur bedingt vor Korrosion geschützt.

Die Merkmale im Überblick:

  • höhere Härte (bis ca. 1000 HV) als beim Einsatzhärten, auch bei Arbeitstemperaturen bis 500°C

  • verschleißfeste Oberfläche

  • sehr geringer Verzug bzw. Formbeständigkeit und Maßhaltigkeit. In vielen Fällen können die Werkstücke fertig bearbeitet werden. Allerdings ist ein Spannungsarmglühen vor der letzten maßgebenden Zerspanung ratsam

  • bewirkt einen Auftrag von ca. 5µm auf der Oberfläche, d. h. Außenmaße werden um ca. 5µm größer, Innenmaße verkleinern sich entsprechend

  • weicher, zäher Kern

  • erhöht die Biegewechsel- und Dauerfestigkeit

  • lange Nirtrierdauer (ca. 20 Stunden für eine Eindringtiefe von 0,3mm)

  • geringe Eindringtiefe bis 0,3mm

  • heute sind fast alle Stähle nitrierbar (auch V2A-Stähle: 1.4301 oder 1.4305)

  • die Nitrieroberfläche verhindert relativ gut die Anhaftung von Zinn

 

© by Rainer Weller