DE1170217B - Verfahren zum Nitrieren von Werkstuecken aus Stahl in cyanid- und cyanathaltigen Salzbaedern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Nitrieren von Werkstücken -aus Stahl in cyanid- und cyanathaltigen Salzbädern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nitrieren von Werkstücken aus Stahl in cyanid- und cyanathaltigen Salzbädern.
• Es ist bekannt, die Verschleiß- und Dauerfestigkeitseigenschaften von Werkstücken aus Stahl dadurch zu verbessern, daß man diese in einem cyanid-und cyanathaltigen Salzbad bei Temperaturen von ungefähr 500 bis 6001 C behandelt. Bei diesem Weichnitrieren führt Stickstoff in Kombination mit dem im Bad frei werdenden Kohlenstoff zur Bildung sogenannter Verbindungszonen, d. h. einer Oberflächenschicht, die scharf gegen das Gefüge des Stahls abgegrenzt ist. Sie besteht bei unlegierten Stählen aus Fe.N und Fe,.,C und besitzt sehr gute Notlaufeigenschaften und einen außerordentlichen Widerstand gegen Verschleiß.
• Unter dieser Verbindungszone aus Karbiden und Nitriden bildet sich eine Diffusionszone, die lediglich mit Stickstoff angereichert ist und eine erhöhte Festigkeit und Streckgrenze zeigt. Auf den Eigenschaften der Diffusionszone beruht die Tatsache, daß nitrierte Teile eine erheblich höhere Dauerfestigkeit zeigen.
• Es wurde nun gefunden, daß die Wirkung dieses Verfahrens erheblich verstärkt und verbessert werden kann, wenn die Werkstücke nicht in kaltem Zustand oder, wie üblich, höchstens auf eine Temperatur unterhalb der Nitriertemperatur in das Salzbad eingebracht werden, sondern diese durch Erwärmung über 721' C ganz oder zumindest in den Randzonen in austenitischen Zustand gebracht und aus dieser Hitze heraus in ein Nitrierbad von 500 bis 600' C getaucht werden. Man erhält hierdurch eine wesentlich höhere Randhärte.
• Die Umwandlung in Austenit erfolgt beispielsweise in inerten oder cyanidhaltigen Salzbädern bzw. in zweckmäßig mit Schutzgas betriebenen Kammer-oder Durchlauföfen bei Temperaturen über 7211 C. Es ist bekannt, daß bei Stählen mit einem Carbidgehalt bis zu 6,711/o, die genügend lange auf bzw. dicht über der Temperatur von 721' C gehalten werden, bei solchen mit weniger als 0,85% Kohlenstoff eine Auflösung aller Carbide, bei höher kohlenstoffhaltigen Stählen eine Teilauflösung der Carbide auftritt, und zwar so, daß dieser austenitische Zustand ungefähr 0,85% Kohlenstoff enthält. Wird ein derartiger austenitischer Stahl in ein Nitrierbad, bei Temperaturen von 500 bis 600' C eingebracht, so laufen offensichtlich die Umwandlung des Austenits und die Nitrierung gleichzeitig ab, wobei es durch die Nitrierung zu einer höheren Festigkeit in der Stickstoffdiffusionszone kommt. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Werkstücke besitzen die hohe Verschleißfestigkeit und Dauerfestigkeit von nitrierten Teilen, ertragen jedoch eine höhere Flächenpressung, weil die unter gleichzeitiger Austenitumwandlung sich bildende Stickstoffdiffasionszone eine höhere Festigkeit aufweist.
• Bei kohlenstoffannen Stählen verfährt man zweckmäßig so, daß man die Werkstücke mit einem aufkohlenden Mittel oberhalb bzw. bei der Austenitumwandlungstemperatur behandelt und sie dann ohne vorherige Abkühlung in das Nitrierbad -einbringt.
• Es ist ein Verfahren zur Oberflächenhärtung von Stählen bekannt, bei dem eine Aufkohlung und Aufstückung durch eine Behandlung bei Temperaturen über dem Umwandlungspunkt in Austenit erreicht werden soll. Es handelt sich bei diesem Verfahren jedoch nicht um eine Nitrierbehandlung bei Temperaturen von ungefähr 500 bis 600' C, wobei eine wesentliche Härtesteigerung der Oberfläche unerwünscht ist. Bei dem bekannten Verfahren verbleibt die Randzone des Materials durch Ab- schreckung in austenitischem Zustand, während bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Bildung einer Oberflächenschicht aus Fe.N und FeC eintritt, die sehr gute Notlaufeigenschaften und einen außerordentlichen Widerstand gegen Verschleiß ohne Härteerhöhung besitzt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Nitrieren von Werkstücken aus Stahl in cyanid- und cyanathaltigen Salzbädem, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch Erwärmung über 7211 C ganz oder zumindest in den Randzonen in austenitischen Zustand gebracht und aus dieser Hitze heraus irf ein Nitrierbad von 500 bis 600' C getaucht werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung in Austenit in einem inerten oder cyanidhaltigen Salzbad erfolgt. 3. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung in Austenit in einem zweckmäßig mit Schutzgas betriebenen Kammer- oder Durchlaufofen erfolgt. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Werkstücke aus kohlenstoffarmen Stählen in einem aufkohlenden Mittel behandelt und aus der Kohlungstemperatur heraus ohne vorherige Abkühlung in das Nitrierbad eingebracht werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 836 358, 966 869.