Tenifer QPQ Prospekt de www 2062 haerteschutzmassen de

Aufbau und Dicke
der Nitrocarburierschicht
Beim TENIFER ® -Verfahren wird eine
Nitrocarburierschicht gebildet, die
aus der außenliegenden Verbin -
dungs schicht (ε-Eisencarbonitrid)
und der sich daran anschließenden
Diffusionsschicht besteht.
Ausbildung, Struktur und Eigen -
schaften der Verbindungsschicht
sind erheblich vom verwendeten
Grund material abhängig. Außer
Eisen können einige Legierungs -
elemente wie Cr, Mo, Al, V, Ti oder
W mit Stickstoff eine Verbindung
eingehen (sogenannte Sonder -
nitride). Diese bilden sich sowohl
in der Verbindungsschicht als auch
in der Diffusionsschicht.
Verbindungsschicht
Die Verbindungsschicht entsteht
bei der Eindiffusion des atomaren
Stickstoffs. Mit zunehmender
Stick stoffaufnahme wird die Lös -
lich keits grenze in der Randzone
über schritten und es scheiden
sich Eisennitride bzw. bei legierten
Stählen auch sogenannte Sonder -
nitride aus, die eine geschlossene
Verbindungsschicht bilden. Ab -
hän gig vom Stickstoffgehalt enthält
diese entweder ε-Eisennitride,
γ’-Eisennitride oder Gemische aus
beiden. Im Gegensatz zum klassischen
Nitrieren wird beim Nitro -
carburieren auch eine geringe
Menge an Kohlenstoff mit in die
Verbindungsschicht eingelager t
und es entstehen streng genommen
Eisencarbonitride. Da TENIFER ®
im Vergleich zu anderen Nitro -
carburierverfahren das mit Ab -
stand größte Stickstoffangebot
bietet, sind die Verbindungs -
schichten nahezu monophasig aus
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ε-Eisencarbonitrid aufgebaut. Je
nach verwendetem Werkstoff werden
in der Verbindungsschicht
Vickershärten von rund 800 bis
1500 HV im Querschliff gemessen.
Die Verbindungsschicht unterteilt
sich in einen kompakten und einen
direkt an der Oberfläche befind -
lichen porösen Anteil. Letzterer
wird auch als Porenzone bezeichnet.
Diese dient als Schmier mittel -
reservoir und unterstützt die guten
Notlaufeigenschaften der behandelten
Bauteile. Bei der oxidierenden
Abkühlung werden die Poren
mit Magnetit nahezu aufgefüllt,
wodurch die schützende Oxid -
schicht optimal verankert wird.
Gleichzeitig erhöhen sich die
Druckeigenspannungen im Rand -
bereich.
Verbindungsschichtdicke in µm
25
20
15
10
5
0
Bild 3
Neben den Behandlungs bedin -
gungen (Temperatur, Dauer, Zu -
sammensetzung der Schmelze)
beeinflussen der Gehalt an
Kohlen stoff und Legierungs ele -
menten der zu behandelnden
Werkstoffe wesentlich die erreichbare
Schichtdicke. Mit zunehmendem
Legierungsanteil wird zwar
das Schichtwachstum geringer,
aber dafür nimmt die Härte zu. Die
im Bild 3 aufgezeigten Zusammen -
hänge wurden bei 580°C ermittelt.
Mit den gebräuch lichen Behand -
lungsdauern von 60 bis 120
Minuten erreicht die Ver -
bindungsschicht bei den meisten
Werkstoffgüten eine Stärke von 10
bis 20 µm.
Bei der metallographischen Überprüfung
hebt sich der als Verbin -
dungsschicht bezeichnete Teil der
Erreichbare Verbindungsschichtdicke
in Abhängigkeit von der Behandlungsdauer
C15 - C45
Verbindungsschichtdicke
TENIFER ® 580°C leg. Verg. Stahl
0,5 1 2 3
Behandlungsdauer in h
Warmarbeitsstahl
12 %
Cr-Stahl GGL