DE2720208C2 - Verfahren zur Nitrierhärtung von Metallteilen - Google Patents

Verfahren zur Nitrierhärtung von Metallteilen

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Nitrierhärtung von Metallteilen, bei dem die Metallteile mit einer Einbettung in ein zuerst mit einer wäßrigen Lösung einer stickstoffhaltigen Substanz getränktes und anschließend bis zum Erreichen eines weichen bis pastenförmigen Überzuges getrocknetes körniges Inertmaterial auf Temperaturen von weniger als HOO0C erhitzt und so lange im wesentlichen unter Luftabschluß in einem Gefäß nitriert werden, bis die gewünschte Härtung erreicht ist, nach Patent 26 47 668.
Bei dem vorgenannten Verfahren nach dem Hauptpatent werden als Inertmaterial Vermiculit Holzkohle, poröse Ton- oder Keramikkörner verwendet. Dabei ist das Vermiculit für eine Tränkung mit einer wäßrigen Harnstofflösung vorrangig unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, daß damit eine nahezu hundertprozentige Sättigung erreichbar ist und sich bei der Trocknung an den einzelnen Materialkörnern ein weicher bis pastenförmiger Überzug ausbilden läßt, der eine satte Einbettung von Metallteilen auch komplizierterer Formgebung mit einem weitgehenden Luftabschluß der zu nitrierenden Oberfläche zuläßt, so daß bei der für die Nitrierung durchgeführten Erhitzung auf Temperaturen zwischen 495 und 555° C die dabei freigelegten Stickstoffgase eine optimale Konzentration auf die Oberfläche der Metallteile erfahren.
Hinsichtlich der chemischen Vorgänge, die bei der Nitrierhärtung nach diesem Verfahren stattfinden, wurde jetzt die Erkenntnis gewonnen, daß der Harnstoff in Ammoniak (NH3) und Cyansäure (HOCN) zerfällt. Ein Zerfall in diese beiden Substanzen ist auch dann erreichbar, wenn nach dem ergänzenden Vorschlag
ίο gemäß der vorliegenden Erfindung als stickstoffhaltige Substanz Guanidin-Karbonat mit der chemischen Formel
[(NH2J2CNH]2 · H2CO3 verwendet wird. Mit einer wäßrigen Lösung dieser Guanidin-Karbonais läßt sich dabei gleichzeitig eine verbesserte Tränkung, insbesondere von Vermiculit, als dem auch dafür bevorzugten körnigen Inertmaterial erreichen, so daß auch ein entsprechend verbesserter weicher bis pastenförmiger Überzug über die einzelnen Körner bei der Trocknung erhalten wird und sich somit die Nitrierung über eine verkürzte Zeitdauer präziser steuern läßt.
Aus der US-PS 32 32 797 ist es zwar für die Nitrierhärtung von Stahlbändern bekannt, die Stahlbänder mit einer wäßrigen Lösung von Guanidin-Karbonat
zu besprühen oder für eine entsprechende Benetzung in diese Lösung einzutauchen, bevor die Stahlbänder anschließend auf Temperaturen zwischen 320 und 700°C über wenigstens eine halbe Stunde erhitzt werden. Dabei besteht jedoch eine große Oxidationsgefahr, so daß nach diesem Verfahren besonders die Metallseite mit einer komplizierteren Formgebung keine vergleichbaren Härtewerte erzielbar sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sollte die Nitrierung bei Temperaturen, die für eine
Zerlegung von dabei entstehendem Ammoniak in Stickstoff (N2) und Wasserstoff (H2) bei gegebenenfalls gleichzeitiger Anwesenheit von Cyansäure (HOCN) ausreichen, durchgeführt werden. Es liegt insoweit die weiterhin gewonnene Erkenntnis "or, daß bei den
maßgeblichen Nitriertemperaturen Ammoniak eine thermodynamische Instabilität entwickelt und dabei in Stickstoff und Wasserstoff zerfallen kann, so daß mit einer entsprechend bewußten Stellung dieses Zerfalls ein Eindringen von atomarem Stickstoff in die
Oberfläche der zu nitrierenden Metallteile und damit eine entsprechende Verbesserung der Nitrierung erreichbar ist. Durch die Verwendung von Guanidin-Karbonat anstelle von Harnstoff wird für die nitriergehärteten Metallteile auch eine Oberflächenschicht mit einem vergleichbar höheren Kohlenstoffgehalt erhalten.

Claims (2)

Patentansprüche:.
1. Verfahren zur Nitrierhärtung von Metallteilen, bei dem die Metallteile mit einer Einbettung in ein zuerst mit einer wäßrigen Lösung einer stickstoffhaltigen Substanz getränktes und anschließend bis zum Erreichen eines weichen bis pastenförmigen Überzuges getrocknetes körniges Inertmaterial auf Temperaturen von weniger a!s HOO0C erhitzt und so lange im wesentlichen unter Luftabschluß in einem Gefäß nitriert werden, bis die gewünschte Härtung erreicht ist, nach Patent 26 47 668, dadurch gekennzeichnet, daß als stickstoffhaltige Substanz Guanidin-Karbonat mit der chemischen Formel
[(NH2J2CNH]2 · H2CO3 verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitrierung bei Temperaturen, die für eine Zerlegung von dabei entstehendem Ammoniak in Stickstoff (N2) und Wasserstoff (H2) bei gegebenenfalls gleichzeitiger Abwesenheit von Cyansäure (HOCN) ausreichen, durchgeführt wird.
DE2720208A 1976-06-07 1977-05-05 Verfahren zur Nitrierhärtung von Metallteilen Expired DE2720208C2 (de)

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US69340676A 1976-06-07 1976-06-07

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DE2720208A1 DE2720208A1 (de) 1977-12-15
DE2720208C2 true DE2720208C2 (de) 1982-12-23

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