DE4442328C1 - Verfahren zur Vorbehandlung von Stahlteilen vor dem Salzbadnitrieren - Google Patents
Verfahren zur Vorbehandlung von Stahlteilen vor dem SalzbadnitrierenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung von
Bauteilen aus Passivschichten bildenden Stählen,
insbesondere aus Stählen mit mehr als 10 Gew.-% Chrom
und/oder mehr als 4 Gew.-% Nickel vor dem Nitrocarburieren
in Salzbädern.
Legierte Stähle, die größere Mengen Chrom, Nickel und/oder
sonstige Zusätze enthalten, bilden an der Luft
Passivschichten aus, die vor allem aus Oxiden der
Zusatzmetalle bestehen. Diese Passivschichten bedingen zwar
eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit dieser Stähle, sind
aber hinderlich bei einer Nitrocarburierung solcher
Bauteile in cyanid- und cyanathaltigen Salzbädern, da die
Passivschichten die Eindiffusion von Stickstoff und
Kohlenstoff aus dem Salzbad in die Stahloberfläche
erschweren und zu fehlerhaften Nitrierschichten führen.
Diese Nachteile versuchte man bisher dadurch zu beseitigen,
indem man bei der Nitrocarburierung hochlegierter Stähle
hochcyanidhaltige Salzbäder einsetzt, die reduzierend auf
die Passivschichten einwirken. Diese hochcyanidhaltigen
Salzbäder sind jedoch stark umweltbelastend.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Vorbehandlung von Bauteilen aus
Passivschichten bildenden Stählen, insbesondere aus Stählen
mit mehr als 10 Gew.-% Chrom und/oder mehr als 4 Gew.-%
Nickel vor dem Nitrocarburieren in Salzbädern zu
entwickeln, mit dem trotz der vorhandenen Passivschichten
eine einwandfreie Nitrocarburierung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Teile in einer oxidierenden Salzschmelze bei 300 bis 500°C
behandelt werden.
Vorzugsweise verwendet man als oxidierende Salzschmelze ein
Gemisch von Alkalinitrat, Alkalihydroxid und
Alkalicarbonat. Bewährt haben sich vor allem Salzschmelzen
mit 5 bis 30 Gew.-% Alkalinitrat, Rest Alkalihydroxid und
Alkalicarbonat.
Vorteilhafterweise betreibt man die Salzschmelzen bei 330
bis 420°C, wobei für die Behandlungsdauer eine Zeitspanne
von 5 bis 30 Minuten sich als günstig erwiesen hat.
Es ist sehr überraschend, daß trotz einer Verstärkung der
Passivschichten in einer oxidierenden Salzschmelze
anschließend einwandfrei Nitrocarburierschichten in cyanid-
und cyanathaltigen Salzbädern erreicht werden.
Oxidierende Salzbäder sind beim Nitrocarburieren von
Eisenwerkstoffen an sich bekannt (z. B. DE-PS 29 34 113),
doch werden sie bisher nur nach dem Nitrocarburieren zur
Erhöhung des Korrosionswiderstandes eingesetzt.
Folgende Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren
näher erläutern:
- 1. Bauteile aus einem Stahl mit 23% Chrom und 8% Nickel wurden in einem Salzbad (etwa 4 Gew.-% Cyanid, etwa 37 Gew.-% Cyanat, Rest Alkali) 90 Minuten bei 580°C nitrocarburiert. Es bildete sich eine fehlerhafte Nitrocarburierschicht aus, die unterschiedliche Schichtstärken aufwies. Wurden diese Bauteile vor dem Nitrocarburieren 25 Minuten bei 370°C in eine Alkalihydroxidschmelze getaucht, die 10 Gew.-% Natriumnitrat enthielt, erzielte man beim Nitrobarburieren einwandfreie, überall die gleiche Dicke aufweisende Schichten.
- 2. Die gleichen Versuche wurden mit Bauteilen aus den Stählen 1.4028 (13% Chrom) und 1.4112 (18% Chrom) durchgeführt. Die metallographische Auswertung ergab bei den in der oxidierenden Salzschmelze vorbehandelten Proben eine gleichmäßige Ausbildung der Nitrierschicht, während die nichtvorbehandelten Proben eine ungleichmäßige, wellige Nitrierschicht zeigten.
Claims (5)
1. Verfahren zur Vorbehandlung von Bauteilen aus
Passivschichten bildenden Stählen, insbesondere aus
Stählen mit mehr als 10 Gew.-% Chrom und/oder mehr als 4
Gew.-% Nickel vor dem Nitrocarburieren in Salzbädern,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teile in einer oxidierenden Salzschmelze bei
300 bis 500°C behandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die oxidierende Salzschmelze aus einem Gemisch von
Alkalinitrat, Alkalihydroxid und Alkalicarbonat
besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Salzschmelze 5 bis 30 Gew.-% Alkalinitrat, Rest
Alkalihydroxid und Alkalicarbonat enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teile bei Temperaturen von 330 bis 420°C in
der oxidierenden Salzschmelze behandelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlungsdauer 5 bis 30 Minuten beträgt.
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