Nitrieren und Nitrocarburien

Durch die Wahl der Nitrieratmosphäre können der Aufbau der Verbindungsschicht und damit Ihre Eigenschaften gezielt eingestellt werden. Beim Plasmanitrieren in N2/H2 Gasgemischen entstehen üblicherweise verschleißfeste, duktile Fe4N-Schichten. Diese werden auch Gamma'-Nitridschichten genannt. Für unlegierte Stähle oder Bauteile die korrosiv beansprucht werden empfehlen sich Verbindungsschichten die überwiegend aus Fe2-3N bestehen. Diesen Schichttyp erzeugt man durch Nitrocarburieren. Der Nitrieratmosphäre wird üblicherweise Methan oder Kohlenstoffdioxid als Kohlenstoffspender zugegeben. Die beim Nitrocarburieren entstehenden Verbindungsschichten sind in der Regel dicker als die beim Nitrieren erzeugten Schichten. Vor allem an unlegierten Werkstoffen ist nach dem Nitrocarburieren eine wesentlich höhere Oberflächenhärte festzustellen. Bei der gezielten Ausbildung der Verbindungsschicht ist neben dem Kohlenstoffgehalt in der Gasphase auch der Kohlenstoffgehalt des Werkstoffes zu berücksichtigen. Oft wird das Nitrocarburieren bei höheren Temperaturen (ca. 570°C) durchgeführt. Es kann aber auch bei niedrigerer Temperatur durchgeführt werden, z.B. wenn maximale Härtesteigerungen gewünscht sind. Weitere theoretische Hintergründe zum Schichtaufbau während des Nitrierens finden Sie hier.