Randschichthärtung von rostfreiem Stahl durch Gasnitrierung und Gascarburierung bei niedrigen Temperaturen

Abstract

Kurzfassung In diesem Beitrag wird ein Überblick über neue wissenschaftliche und technologische Entwicklungen auf dem Gebiet des Gasnitrierens und Gascarburierens von austenitischem rostfreien Stahl bei niedrigen Temperaturen, d.h. unter etwa 723 K für das Gasnitrieren und unter etwa 823 K für das Gascarburieren, gegeben. Diese thermochemischen Oberflächenbehandlungen werden durch eine neu patentierte Vorbehandlung ermöglicht, wobei die passive Chromoxidschicht durch eine sehr dünne katalytische Nickelschicht ersetzt wird. Bei der nachfolgenden thermochemischen Behandlung spalten stickstoff- und kohlenstoffhaltige Gaskomponenten bevorzugt an der Nickeloberfläche. Dabei werden Stickstoff- und Kohlenstoffatome vom darunterliegenden Substrat unter Bildung von aufgeweitetem Austenit aufgenommen. Kristallografische Daten, Absorptionsisotherme, Diffusionskoeffizienten und die thermische Stabilität wurden an homogenen Folien aufgeweiteten Austenits unterschiedlicher Stickstoffgehalte untersucht. Härte- und Eigenspannungs-Tiefenverläufe wurden an aufgeweitetem Austenit in Schichten ermittelt, die durch Gasnitrierung und Gascarburierung von austenitischen Stählen erzeugt wurden. Dabei wurde festgestellt, dass eine Kombination von Gasnitrierung und Gascarburierung die Möglichkeit bietet, optimale Härte- und Eigenspannungs-Tiefenverläufe einzustellen.