AT222682B - Verfahren zum stellenweisen Nitrieren von Stahlgegenständen - Google Patents

Description

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  Verfahren zum stellenweise Nitrieren von Stahlgegenständen 
Es ist bekannt, metallische Werkstoffe, z. B. auf Eisenbasis, dadurch zu veredeln, dass oberflächlich
Stickstoff eindiffundiert wird. Das zu behandelnde Gut wird dabei entweder In einem stickstoffhaltigen
Gas (Gas-Nitrierung), zumeist Ammoniak, oder in einer Cyan-Verbindungen enthaltenden Salzschmelze (Salzbad-Nitrierung) geglüht. Die Behandlungszeiten erstrecken sich dabei von wenigen Minuten bis auf einige Stunden. Nachteilig bei der Gasnitrierung ist, dass dazu besondere Öfen mit einem gasdichten Be- handlungsraum erforderlich sind. Bei der betrieblichen Anwendung der Salzbadnitrierung wird wiederum die hohe Giftigkeit der zum Einsatz gelangenden Cyan-Verbindungen als sehr störend empfunden. 



   Ferner ist es auch bekannt, das Nitriergut in einer wässerigen Lösung von Stickstoffverbindungen zu glühen. Bei der Verwendung einer Widerstandserwärmung für das Erhitzen des Nitriergutes sind die Wär- mequellen über den ganzen Querschnitt verteilt. Da aber die Oberfläche des Nitriergutes in der   wässe-   rigen Lösung stark gekühlt wird, muss bei dieser Erwärmungsart der Kern des zu behandelnden Körpers sehr stark erhitzt werden, um an der Oberfläche die gewünschte Temperatur zu erzielen, dabei kann es leicht zu einer Schädigung des Werkstückes führen. Dieser Nachteil kann durch eine induktive Erwärmung ver- mieden werden, wo die Wärme im wesentlichen nur an der Oberfläche des Nitriergutes entsteht. 



     Lieses   letztere Verfahren ist in der Weise wirksam, dass das glühende Nitriergut an seiner Oberfläche die wässerige Nitrierlösung zum Verdampfen bringt und dadurch in eine Atmosphäre aus Wasserdampf und aktivem Stickstoff eingehüllt wird. Der freiwerdende Stickstoff diffundiert in die Oberfläche des Nitriergutes ein. Sind der wässerigen Nitrierlösung noch Zusätze an organischen Kohlenstoffverbindungen oder an Verbindungen, die neben Stickstoff auch Kohlenstoff enthalten, beigegeben worden, so wird von dem Nitriergut neben Stickstoff auch Kohlenstoff aufgenommen. Man kann also auch eine Karbonitrierung erzielen. 



   Die erwähnten bekannten Verfahren beziehen sich alle auf die Nitrierung von Werkstücken, wo der ganze Körper nitriert wird. Der Zweck der vorliegenden Erfindung dagegen ist aber, nunmehr ein Verfahren zum stellenweise Nitrieren von Werkstücken zu schaffen, so dass beispielsweise bei grossen Stahlteilen die Nitrierung nur an den Stellen erfolgt, an denen die Oberfläche verbessert werden soll. 



   Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung des Nitrierverfahrens für metallische Werkstücke durch induktives Erhitzen in Gegenwart wässeriger Lösungen von Stickstoffverbindungen, insbesondere von Ammoniak, zum stellenweisen Nitrieren grosser Stahlgegenstände, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die an den zu behandelnden Teilen induktiv erhitzte Oberfläche mit der Nitrierlösung, vorzugsweise durch Bespritzen aus in der Induktionsspule angeordneten Öffnungen, bespült wird. 



     Das erfindungsgemässe   Verfahren ist   u. a.   deshalb sehr wirtschaftlich, da nur die eigentlichen Ni-   trierstellen   des Werkstückes auf erhöhte Temperaturen gebracht werden müssen und damit schon nach kurzen Behandlungszeiten verhältnismässig starke Nitrierschichten erzielt werden. Die zuletzt erwähnte Wirkung dürfte zumindest teilweise auf die Anwesenheit von Sauerstoff in der Gasatmosphäre zurückzuführen sein, der die Diffusion des Stickstoffes in Eisen begünstigen soll. Als vorteilhaft wirkt sich bei dem neuen Verfahren auch aus, dass nach   dem Abschalten der Erhitzungseinrichtung das Werkstück   durch die Bespülung mit wässeriger   Ammoniaklösung   sehr rasch abgekühlt wird.

   Durch die rasche Abkühlung wird bekanntlich das Ausbilden zäher und gut haftender Nitrierschichten begünstigt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich sinngemäss auch beim Aufkohlen der Oberfläche eines 

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 Stahlteiles oder bei andem ähnlichen Veredlungsvorgängen metallischer Werkstoffe anwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Anwendung des Nitrierverfahrens für metallische Werkstücke durch induktives Erhitzen in Gegenwart wässeriger Lösungen von Stickstoffverbindungen, insbesondere von Ammoniak, zum stellenweisen Ni- trierengrosser Stahlgegenstände, mit der Massgabe, dass die an den zu behandelnden Teilen induktiv erhitzte Oberfläche mit der Nitrierlösung, vorzugsweise durch Bespritzen aus in der Induktionsspule angeordneten Öffnungen, bespült wird.