CN114164394A - 用于硬化烧结构件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于硬化金属构件的方法，包括以下步骤：将所述金属构件加热到介于750℃与1100℃之间的第一温度；通过在所述第一温度下用碳供体气体加载所述金属构件来提高所述金属构件中的碳比例；将所述金属构件冷却到比所述第一温度小40℃至100℃的第二温度；通过在所述第二温度下用氮供体气体加载所述金属构件来提高所述金属构件中的氮比例；将所述金属构件冷却到室温；其中使用烧结构件(1)作为金属构件，并且在将所述烧结构件(1)中的氮比例提高之后并且在将所述烧结构件(1)冷却到室温之前，将所述烧结构件(1)加热到比所述第二温度高50℃至250℃的第三温度。

Description

用于硬化烧结构件的方法
本发明涉及一种用于硬化金属构件的方法，包括以下步骤：将所述金属构件加热到介于750℃与1100℃之间的第一温度；通过在所述第一温度下用碳供体气体加载所述金属构件来提高所述金属构件中的碳比例；将所述金属构件冷却到比所述第一温度小40℃至100℃的第二温度；通过在所述第二温度下用氮供体气体加载所述金属构件来提高所述金属构件中的氮比例；将所述金属构件冷却到室温。
本发明还涉及一种由无铬烧结钢形成的烧结构件。
由实心材料形成的钢构件的低压碳氮化是用于改进此类构件的机械特征值的已知方法。例如DE 101 18 494 A1说明了一种用于钢零件的低压碳氮化的方法，其中首先将这些零件在约780℃至1050℃的温度范围内在至少一个可抽真空的处理室中用分压低于500mbar的碳供体气体碳化并且随后用氮供体气体氮化。在碳化阶段结束时或者在冷却到约780℃至950℃的温度范围之后，从最高低于1000mbar的氮供体气体分压的低压出发，将包含氨气的氮供体气体通入至少一个处理室中，以便将这些零件氮化。
对于不包含铬的烧结材料而言，无法应用或只能有限地应用这种方法(还有其他方法)，因为会造成混合组织(形成碳化物、形成贝氏体等)以及硬度损失或较少硬化。
本发明的目的是提供一种经硬化的烧结构件。
本发明的目的利用开篇提及的方法来实现，根据所述方法设计为，使用烧结构件作为金属构件，并且在将所述烧结构件中的氮比例提高之后并且在将所述烧结构件冷却到室温之前，将所述烧结构件加热到比所述第二温度高50℃至250℃的第三温度。
本发明的目的还利用开篇提及的烧结构件实现，所述烧结构件根据本发明的方法制备并且具有7.0g/cm3的最小密度。
通过加入氮改进了烧结构件的可硬化性，由此可以实现更高的表面硬度。在此，通过重新加热到第三温度避免了混合组织，其方式为使所形成的碳化物至少大部分再次溶解。除了“无碳化物”以外还有利的是可以形成受控的硬度特征。另外，利用所述方法几乎没有观察到烧结构件的翘曲。所述方法还可用于大于7.0g/cm3、尤其大于7.25g/cm3的烧结构件密度。虽然对于由钢形成的实心材料而言这些方法步骤大部分是已知的，如先前所说明的，但根据本发明对这种方法的改变无法应用于由实心材料形成的钢构件上，因为由于对此类钢构件的额外加热可能产生颗粒粗化并且由于强度损失而由此产生品质降低。由于在边缘区域中过高的碳比例，在实心材料构件中可能产生边缘脆化。
为了进一步改进上文提及的效果，根据本发明的实施变体可以设计为，在加热到所述第三温度之后并且在将所述烧结构件冷却到室温之前，将所述烧结构件加热到比所述第三温度高10℃至70℃的第四温度，和/或作为第三温度或作为第四温度，将所述烧结构件加热到至少950℃。
如上文已经表明的，优选根据另一个实施变体将根据本发明的方法应用于具有7.0g/cm3的最小密度的无铬烧结构件，尤其应用于由无铬烧结钢形成的烧结构件。通过避免铬，可以更好地压制所使用的粉末或可以使所制备的烧结构件更好地变形、例如致密化。即，可以制备可以更容易地压制成更高密度并且具有表面硬化作用的烧结构件。这些措施共同产生了具有相对高的机械可负载性的烧结构件。
为了形成均匀碳化的边缘区，根据本发明的另一个实施变体可以设计为，以气体脉冲的形式供应所述碳供体气体。
根据本发明的另一个实施变体可以设计为，使用氮氢化合物、尤其氨气或胺作为氮供体气体，由此不仅可以以可方便处理的方式提供所需的氮气，而且还可以更简单地维持降低的气压。由此可以更好地避免硬的氧化物相。
为了进一步改进机械性能，根据本发明的另一个实施变体设计为，在所述硬化之前和/或之后使所述烧结构件致密化、尤其表面致密化。通过在硬化之前进行致密化，由于孔数量和孔径的减少可能对后续的扩散过程造成影响，由此进而还可能影响硬化本身。硬化之后的表面致密化同样可以有助于烧结构件的机械特征值的进一步改进。
根据本发明的另一个实施变体可以设计为，制备具有经硬化的边缘层的烧结构件，所述边缘层具有碳梯度和/或氮梯度，其中经硬化的边缘层具有介于0.1μm与1500μm之间的层厚度。
利用根据本发明的方法可以根据另一个实施变体来更简单地制备烧结构件，所述烧结构件具有至少一个区域，所述至少一个区域具有与其余区域不同的密度，或者具有均匀的密度分布。
为了更好地理解本发明，借助于下面的附图更详细地阐释本发明。
附图中以示意图示出：
图1烧结构件的热处理的温度曲线；
图2烧结构件的局部。
应注意，在不同地描述的实施方式中，相同的零件设置有相同的附图标记或相同的部件编号，其中在整个说明书中包含的公开内容含义上可以转移到具有相同的附图标记或相同的部件编号的相同零件上。在说明书中所选的位置信息，例如像上方、下方、侧向等等，都参照直接描述以及展示的附图，并且这些位置信息在位置变化时含义上转移到新的位置上。
如上文解说的，本发明涉及一种用于使如在图2中局部展示的烧结构件1硬化的方法。
此类烧结构件1的制备本身是已知的，从而对其实施方式就不再赘述。仅需要提到的是，这些方法包括粉末压制和烧结的步骤。烧结可以以多阶段方式实施。任选地，在烧结之后进行烧结构件1的后处理，例如烧结构件1的校准、或烧结构件1的后续致密化、或烧结构件1的切削加工。关于其另外的细节，例如压制压力等，请参考相关的现有技术。
使用常规的金属粉末作为用于根据本发明制备烧结构件1的粉末，所述金属粉末任选地包含陶瓷硬颗粒和/或加工辅助物质，例如压制助剂和/或粘合剂等。
理论上可以使用任何可以用所述方法硬化的金属粉末，尤其铁基粉末，如钢或铁合金。然而，在本发明的优选实施变体中使用无铬的金属粉末。这种无铬的粉末尤其可以为烧结钢或铁合金，其中这种优选的粉末优选包含钼。
此类粉末的例子为：
-Fe(用0.85重量％的Mo预合金化)+0.1重量％-0.3重量％的C+0.2重量％-1.0重量％的压制助剂和可能的粘合剂；
-Fe+1重量％-3重量％的Cu+0.5重量％-0.9重量％的C+0.2重量％-0.8重量％的压制助剂和可能的粘合剂；
-18重量％的Mn+2.5重量％的Al+3.5重量％的Si+0.5重量％的V+0.3重量％的B，余量的Fe、压制助剂和可能的粘合剂；
-24重量％的Mn+3重量％的Al+2.5重量％的Si，余量的Fe、压制助剂和可能的粘合剂；
-14重量％的Mn+5重量％的Ni+3重量％的Al+3重量％的Si，余量的Fe、压制助剂和可能的粘合剂。
但是还可以使用在烧结技术中常见的其他组合物。
一般而言，用于制备烧结构件1的金属烧结粉末为铁基粉末，所述铁基粉末包含最多15重量％、尤其最多10重量％的非铁金属，其中钼构成最多2重量％并且金属锰、铜、铝、镁、硼、镍、磷、钨、钛、钒构成至最多15重量％的其余部分，并且铁和任选的加工辅助物质如压制助剂和/或粘合剂构成余量。压制助剂的比例可以为最多2.5重量％、尤其2重量％，并且粘合剂的比例为最多0.75重量％、尤其0.5重量％。
由粉末压制出所谓的生坯(Grünling)。在此已经考虑到了任选地出现的翘曲或收缩或者烧结时的尺寸增大。还可以以网状或近似网状的品质来制备烧结构件1。
一般而言可以任意地形成烧结构件1。例如，烧结构件1可以为齿轮、连杆、用于分段轴承组件的轴承盖、齿环、滑动套筒、滚珠斜面(Kugelrampe)(尤其滚珠斜面促动器)、VVT组件、凸轮等。
随后将生坯在一个阶段或多个阶段中烧结并且在经烧结后的状态下经历根据本发明的硬化方法，或者使其原样用在根据本发明的硬化方法中，并且在所述方法的过程中烧结。还可以将生坯预烧结成熟坯(Braunling)并且在根据本发明的方法流程中完成烧结。在根据本发明的方法中使用的术语“烧结构件”因此包括生坯、熟坯和完成烧结的烧结构件。烧结构件1优选以已经完成烧结的形式用在本发明的方法中。
参考图1，从中可以看到随时间的温度曲线，其中温度在纵坐标上以[℃]给出。
在下面显示的温度涉及在热处理设备中的温度(＝机器参数，也就是说在炉腔中测量的温度)。烧结构件1的表面温度可以对应于该温度(取决于烧结构件在热处理设备中的停留时间)。烧结构件1可以仅在连接表面的边缘区域中或者还可以整体地具有分别给出的温度。
在所述方法开始时，使烧结构件1以加热坡度加热到第一温度，如在图1中借助于加热段2可以看到的。与图1的说明相关地，术语“段”仅涉及温度曲线并且不涉及执行所述方法的设备中的段。
作为设备，例如可以使用在开篇提及的DE 101 18 494A1中说明的设备。但是还可以使用其他适合的设备来执行所述方法。优选地，用于执行所述方法的设备以分批模式工作。
在加热段2中的加热可以以连续的加热速率、尤其介于0.01K/s与10K/s之间的加热速率来进行。加热可以用线性加热速率来进行，如在图1中所展示的。但是还可以使用其他的加热速率，例如阶梯状或曲线状的加热速率。
在加热段2中，烧结构件1被加热到第一温度，所述第一温度介于750℃与1100℃之间、尤其介于850℃与1000℃之间。
在加热段2中优选在常压下加热烧结构件1，也就是说在约1013mbar，这取决于执行所述方法的位置处相应占主导的空气压力。但是还可能的是，在该加热段2中，实施所述方法的设备的处理室中的压力被降低，即，使得即使在减压下也可以进行烧结构件1的加热。
在连接到、尤其直接连接到加热段2的碳化段3中进行烧结构件1的碳化，也就是说提高在烧结构件1的边缘层4(见图2)中的碳比例。
边缘层4可以具有自烧结构件1的表面起测量的选自0.1μm至1500μm范围内的层厚度5。边缘层4的厚度在此尤其还取决于处理持续时间和处理室中的碳供体气体的分压。
为了执行烧结构件1的碳化，降低处理室中的压力，也就是说进行低压渗碳。在此，碳化段3中的压力被降低到选自10-2mbar、尤其10-3mbar至10-6mbar、尤其10-5mbar范围内的值(室压)。处理室中的压力降低可以在碳化段3开始时已经进行。替代地或另外，压力降低还可以已经在加热时开始/进行。但是还可能的是，只有在碳化段3开始后才实施压力降低，例如自碳化段3开始起经过1分钟至240分钟的时间跨度。
作为碳供体气体例如可以使用甲烷、乙烷、乙炔、丙烷等，及其混合物。处理室中的碳供体气体的分压可以介于0mbar与1000mbar之间、尤其介于0.1mbar与1000mbar之间。该压力在此为在引入碳供体气体期间在此处主导的压力。由于因烧结构件1的碳化消耗了碳供体气体，该压力在方法段的过程中降低。
例如，碳供体气体的体积流量可以介于1l/h与10000l/h之间。
在碳化期间或在碳化段3中，温度优选恒定保持在第一温度(在设备的调节容差范围内)。
碳化段3优选在选自10分钟至600分钟范围内的时间跨度上进行。
在碳化段3中，烧结构件1处的碳比例至少在边缘层3中提高介于0.01重量％、尤其0.1重量％至1.2重量％之间的值。烧结构件1因此可以在碳化之后具有介于0.2重量％至1.4的碳比例(在考虑到碳的初始含量的情况下)。
可能的是，随着达到所希望的室压而开始碳供体气体的引入。但是还可以在碳化段3期间的稍后时间点才进行碳供体气体的引入。
还可能的是，直至碳化段结束时都连续供应碳供体气体。然而，在所述方法的优选实施变体中，以气体脉冲6的形式供应碳供体气体，如在图1中展示的。这意味着，仅在一定时间跨度7上供应碳供体气体并且随后是不供应碳供体气体的时间跨度8。由此可以在碳化段3期间实施具有碳供体气体供应的时间跨度7和没有供应的时间跨度8的序列。
具有碳供体气体供应的时间跨度7可以介于5秒与1200秒之间。
没有碳供体气体供应的时间跨度8可以介于0.5分钟与600分钟之间。
在图1中展示了五个气体脉冲6。但是该数量并不应理解为是限制性的。相反，在碳化段3期间气体脉冲6的数量可以介于1与20之间。
如从图1中可以看出的，气体脉冲6可以以不同形式设计。例如它们可以被实施为具有不同的分压(在上文提及的范围内)。这在图1中以气体脉冲6的不同高度来展示。但是，替代地或另外，气体脉冲6还可以具有不同的持续时间(在上文提及的气体脉冲6的持续时间范围的范围内)。在此优选用第一个气体脉冲6(在图1中最左侧的气体脉冲6)供应最大量(最大体积)的碳供体气体。供应最小量(最小体积)的碳供体气体的气体脉冲6可以紧随其后。由此考虑到了以下情况：在碳化开始时碳供体气体的消耗是最大的。
当然，不同气体脉冲6的其他曲线也是可能的。
但是气体脉冲6还可以被形成为全都相同的。
优选地，最后一个气体脉冲6与碳化段3的结束不同时出现。
接着、尤其直接接着碳化段3，在冷却段9中进行烧结构件1的冷却。在冷却段中将烧结构件1的温度降低到比所述第一温度小40℃至100℃的第二温度。
冷却尤其以冷却斜坡进行。在此，优选以0.1K/分钟至100K/分钟的冷却速率来冷却烧结构件1。
冷却可以通过气体骤冷(例如用氮气、氦气或氢气)来进行。
接着、尤其直接接着冷却段9是氮化段10。
在氮化段10中提高烧结构件1中的氮比例。由于该段，所述方法为碳氮化方法。
在这里要提到的是，整个方法都在减压下进行。为了进行展示，在图1中标出了压力曲线11。处理室中的压力在此自然由于供给碳供体气体和氮供体气体而升高。然而，由此优选不达到过压，而是最多达到上文提及的常压。
根据所述方法的一个优选的实施变体，使用氮氢化合物作为氮供体气体，尤其氨气或胺，例如甲胺。但还可以使用其他的氮供体气体，例如二甲胺，以及不同氮供体气体的混合物。
处理室中的氮供体气体的分压可以介于0mbar与1000mbar之间、尤其介于0.1mbar与1000mbar之间。该压力在此为在引入氮供体气体期间在此处主导的压力。由于因烧结构件1的氮化消耗了氮供体气体，该压力在方法段的过程中降低。
例如，氮供体气体的体积流量可以介于1l/h与10000l/h之间。
在氮化期间或在氮化段10中，温度优选恒定保持在第二温度(在设备的调节容差范围内)。氮化段10还可以在温度降低期间出现。
氮化段10优选在选自60分钟至600分钟范围内的时间跨度上进行。
在氮化段10中，烧结构件1处的氮比例至少在边缘层4中提高介于0.01重量％、尤其0.1重量％与2重量％之间的值。烧结构件1因此在氮化之后可以具有介于01重量％、尤其0.1重量％与2重量％之间的氮比例。
可能的是，随着达到第二温度而开始氮供体气体的引入。但是还可以在氮化段10期间的稍后时间点才进行氮供体气体的引入。
氮供体气体可以在氮化段10的整个持续时间上或者仅在其子区间中被引入处理室中。还可能的是脉冲式地供应氮供体气体，如关于碳供体气体的气体脉冲6所解说的。与之对应的实施方案也可以任选地应用于氮供体气体。
在烧结构件1再次被冷却到室温(20℃)并且从用于执行所述方法的设备输出之前，设计为将烧结构件1再次加热。为此，接着、尤其直接接着氮化段10的是另外的加热段12。
在另外的加热段12中的加热可以以介于0.01K/s与10K/s之间的加热速率来进行。加热可以用线性加热速率来进行，如在图1中所展示的。但是还可以使用其他的加热速率，例如阶梯状或曲线状的加热速率。
在另外的加热段12中将烧结构件1加热到比所述第二温度高50℃至250℃的第三温度。
接着、尤其直接接着该另外的加热段12的是保温段13，在所述保温段中将第三温度保持恒定(在设备的调节容差范围内)。
该保温段13可以在直至将烧结构件1冷却到室温为止的整个时间跨度上延伸，如在图1中部分用虚线展示的。
加热段12与将烧结构件冷却到室温的另外的冷却段14之间的整个持续时间可以介于5分钟与600分钟之间。
但是根据所述方法的一个实施变体还可以设计为，在加热到所述第三温度之后并且在将所述烧结构件1冷却到室温之前，在第三加热段15中将所述烧结构件1加热到比所述第三温度高10℃至100℃的第四温度。
在第三加热段15中的加热可以以介于0.1K/s与10K/s之间的加热速率来进行。加热可以用线性加热速率来进行，如在图1中所展示的。但是还可以使用其他的加热速率，例如阶梯状或曲线状的加热速率。
直至在另外的冷却段14中冷却烧结构件1为止，在另外的保温段16中将第四温度保持恒定(在设备的调节容差范围内)。
因此，在本发明的范围内，另外的加热部分12和另外的冷却部分14之间的持续时间可以划分为在保温部分13、16中的多个具有相应恒定温度的不同温度。
上文提及的整个持续时间到保温段13、16的划分可以介于1:1与1:3之间。
但是还可以在整个持续时间上仅存在具有恒定温度的第一保温段13，并且然后以一定加热速率将烧结构件1的温度提高直到另外的冷却段14。加热速率在此可以选自关于第三加热段15所提及的范围并且任选地可以在保温段13与另外的冷却段14之间的持续时间上变化。还可能的是，在氮化段10或另外的加热段12与另外的冷却段14之间不存在具有恒定温度的保温段13、16，而是以一定的加热速率将烧结构件1的温度连续提高直至另外的冷却段14。加热速率在此可以选自0.1K/s至10K/s的范围内。在此可以任选地设计为，用全都选自所提及范围的多个不同的加热速率来加热烧结构件1。
在氮化段10或另外的加热段12与另外的冷却段14之间的该时间跨度中溶解在方法流程中形成的碳化物，如上文已经解说的。
在另外的冷却段14中将烧结构件1从第三温度或第四温度冷却到室温。冷却可以用0.1K/s至50K/s的冷却速率来进行。冷却例如可以通过气体骤冷(例如用氮气、氦气或氢气)来进行。
根据所述方法的另一个实施变体可以设计为，作为第三温度或第四温度，将烧结构件1加热到至少950℃、尤其介于1000℃与1150℃之间的温度。
根据另一个实施变体还可以设计为，在所述硬化之前和/或之后使所述烧结构件1以所说明的方式表面致密化。表面致密化例如可以借助于挤压、辊轧等来进行。
另外，根据所述方法的另一个实施变体可以设计为，如此设计所述方法(在上文说明的流程范围内)，制备具有经硬化的边缘层4的烧结构件1，所述边缘层具有碳梯度和/或氮梯度，其中经硬化的边缘层4具有上文提及的层厚度。
在此碳梯度可以如下形成：在烧结构件1处的碳比例从其表面出发从1.5重量％的值经过边缘层4的层厚度5降低到0.1重量％的值。这种降低在此可以是线性、指数或对数地进行。
氮梯度可以如下形成：在烧结构件1处的氮比例从其表面出发从2重量％的值经过边缘层4的层厚度5降低到0重量％的值。这种降低在此可以是线性、指数或对数地进行。
所述方法的另一个实施变体设计为，制备具有至少一个区域的所述烧结构件1，所述区域具有与其余区域不同的密度。这些区域在此可以形成为在径向方向上或在轴向方向上直接彼此临接。例如这可以通过制造不同的孔隙度来实现。
仅出于完整性原因要注意的是，用于执行所述方法的设备具有至少一个处理室、至少一个用于在处理室中产生负压的抽吸管线、和至少一个用于供给碳供体气体或氮供体气体的供应管线。此外还可以存在用于加热或冷却烧结构件1的装置。另外可以存在相应地调节装置，尤其用于在执行所述方法期间调节温度。其他的附件或组装件当然也是可能的。
还要指出的是，在所述设备的处理室中当然还可以使多个烧结构件1同时经历所述方法。
为了评估所述方法，以如下参数来执行实施例。
将由无铬烧结钢粉形成的烧结构件1在加热段2中以介于0.05K/s与1.5K/s之间的加热速率加热到介于800℃与1070℃之间的温度。然后在碳化段3中将该温度保持恒定1小时至6小时。在该时间跨度期间输出介于1与20个之间的气体脉冲6，其中气体脉冲6的持续时间介于1分钟与10分钟之间。使用甲烷作为碳化气体。气体脉冲之间的时间跨度8介于1分钟与30分钟之间。在碳化段3之后，在冷却段9中以介于0.1K/s与50K/s之间的冷却速率将烧结构件1冷却到比碳化段3中的温度小40℃至100℃的温度。在氮化段10中在60分钟至300分钟的持续时间中供应甲胺。然后在加热段12中以介于0.05K/s与1.5K/s之间的加热速率将烧结构件1加热到保温段13中的、比碳化段3中的温度高50℃至250℃的温度。在另外的加热段15中以介于0.05K/s与1.5K/s之间的加热速率将烧结构件1加热到比保温段13中的温度高0℃至100℃之间的温度的保温段16的温度。最后在冷却段14中以介于0.1K/s与50K/s之间的冷却速率将烧结构件1冷却到室温。
在执行所述方法期间的压力自碳化段3开始时起介于10-3与10-6mbar之间(压力曲线11)。
氮化段10中的氮化在介于60分钟与300分钟之间的时间之内进行。
然后，烧结构件1具有边缘层4，所述边缘层具有提高了0.01重量％至1.2重量％的碳比例和提高了介于0.01重量％与2重量％之间的氮比例，其层厚度5介于0.01mm与1.5mm之间。
这些实施例展示或描述了可能的实施变体，其中在此点上要注意的是，单独实施变体的彼此组合也是可行的。
然后要提出的是，出于清晰性的原因，这些图不一定是按比例的图示。
附图标记清单
1 烧结构件
2 加热段
3 碳化段
4 边缘层
5 层厚度
6 气体脉冲
7 时间跨度
8 时间跨度
9 冷却段
10 氮化段
11 压力曲线
12 加热段
13 保温段
14 冷却段
15 加热段
16 保温段

Claims (10)

1.一种用于硬化金属构件的方法，包括以下步骤：
-将所述金属构件加热到介于750℃与1100℃之间的第一温度；
-通过在所述第一温度下用碳供体气体加载所述金属构件来提高所述金属构件中的碳比例；
-将所述金属构件冷却到比所述第一温度小40℃至100℃的第二温度；
-通过在所述第二温度下用氮供体气体加载所述金属构件来提高所述金属构件中的氮比例；
-将所述金属构件冷却到室温；
其特征在于，使用烧结构件(1)作为金属构件，并且在将所述烧结构件(1)中的氮比例提高之后并且在将所述烧结构件(1)冷却到室温之前，将所述烧结构件(1)加热到比所述第二温度高50℃至250℃的第三温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在加热到所述第三温度之后并且在将所述烧结构件(1)冷却到室温之前，将所述烧结构件(1)加热到比所述第三温度高10℃至70℃的第四温度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，作为第三温度或作为第四温度，将所述烧结构件(1)加热到至少950℃。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，使用无铬的烧结构件(1)、尤其由无铬的烧结钢形成的烧结构件(1)。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，以气体脉冲(6)的形式供应所述碳供体气体。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，使用氮氢化合物、尤其氨气或胺作为氮供体气体。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，在所述硬化之前和/或之后使所述烧结构件(1)致密化、尤其表面致密化。
8.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，制备具有经硬化的边缘层(4)的烧结构件(1)，所述边缘层具有碳梯度和/或氮梯度，其中经硬化的边缘层(4)具有介于0.1μm与1500μm之间的层厚度(5)。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，制备具有至少一个区域的所述烧结构件(1)，所述区域具有与其余区域不同的密度。
10.一种由无铬烧结钢形成的烧结构件(1)，其特征在于，所述烧结构件(1)是根据权利要求1至9之一制备的并且具有7.0g/cm3的最小密度。
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