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Beim Gasnitrieren wird das Werkstück im Ammoniak-Gasstrom bei Temperaturen zwischen 500°C und 550°C über einen Zeitraum von 4 bis 100 Stunden behandelt. Dabei spaltet sich während der gesamten Wärmebehandlungsdauer das Ammoniak (NH3) in atomaren Stickstoff und Wasserstoff auf. Der atomare Stickstoff diffundiert dann in die Werkstückoberfläche ein.
Ziel dieses Wärmebehandlungsverfahrens ist eine Erhöhung der Verschleißfestigkeit und Härte der Oberfläche.
Das Gasnitrieren wird in der Regel nur für legierte Stähle angewandt.
Verfahren
Gasnitrieren ist ein thermochemisches Verfahren, bei dem die Oberfläche eines Eisenwerkstoffs wie Stahl mit Stickstoff angereichert wird. Das Werkstück wird in eine Atmosphäre aus Stickstoff und Ammoniak erwärmt. Bei dieser Temperatur reagiert der Stickstoff mit dem Eisen des Werkstücks und bildet eine Nitrierschicht. Die Nitrierschicht besteht aus Eisennitrid (Fe3N) und Eisencarbonitrid (Fe4N).
Wirkungsweise
Beim Gasnitrieren wird das Werkstück in eine Atmosphäre aus Stickstoff und Ammoniak erwärmt. Die Temperatur liegt in der Regel zwischen 450 und 550 °C. Bei dieser Temperatur reagiert der Stickstoff mit dem Eisen des Werkstücks und bildet eine Nitrierschicht.
Die Nitrierschicht bildet sich in einem Diffusionsprozess. Der Stickstoff diffundiert aus der Atmosphäre in das Werkstück. Die Nitrierschicht ist härter als das Grundmaterial und hat eine höhere Verschleißfestigkeit. Sie ist auch korrosionsbeständiger als das Grundmaterial.
Gasnitrieren wird in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, darunter:
Gasnitrieren bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter:
Gasnitrieren kann zu einer gewissen Verminderung der Zähigkeit führen. In der Regel ist dieser Effekt jedoch vernachlässigbar.
Beim Gasnitrieren wird das Werkstück in einen Ofen mit einer Atmosphäre aus Stickstoff und Ammoniak gebracht. Die Temperatur wird auf den gewünschten Wert eingestellt und die Haltezeit wird festgelegt. Nach der Nitrierzeit wird das Werkstück abgekühlt.
Die Nitrierschicht hat eine typische Tiefe von 0,1 bis 0,5 mm. Die genaue Tiefe hängt von der Temperatur, der Haltezeit und dem Werkstoff ab.
Beim Gasnitrieren sind folgende Sicherheitshinweise zu beachten:
Beispiele für gasnitrierte Bauteile sind:
Gasnitrieren ist ein Verfahren zur Oberflächenhärtung von Eisenwerkstoffen.
Es bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter verbesserte Härte, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit.
Gasnitrieren ist ein wichtiges Verfahren in der Metallverarbeitung und wird in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt.