EP0890656B1 - Verfahren zum Aufsticken der Randschicht metallischer Werkstücke - Google Patents
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
Description
- Fig. 1
- die Prozeßparameter und den Prozeßverlauf eines dem bisherigen Kenntnisstand entsprechenden Aufstickungsverfahrens;
- Fig. 1a
- die Prozeßparameter und den Prozeßverlauf des erfindungsgemäßen Aufstickungsverfahrens;
- Fig. 2
- eine qualitative Verteilung des Stickstoffgehaltes in der Randschicht nach dem bekannten Aufstickungsverfahren im Vergleich zu den auf Basis des thermodynamischen Gleichgewichts berechneten Werten;
- Fig. 2a
- die qualitative Verteilung des Stickstoffgehaltes in der Randschicht nach dem erfindungsgemäßen Aufstickungsverfahren im Vergleich zu den auf Basis des thermodynamischen Gleichgewichts berechneten Werten und
- Fig. 2b
- einen Vergleich des Stickstoffprofils in der Randschicht nach dem erfindungsgemäßen Aufstickungsverfahren mit dem des bekannten Aufstickungsverfahrens.
Claims (10)
- Verfahren zum Aufsticken der Randschicht metallischer Werkstücke in einer stickstoffhaltigen Gasatmosphäre bei einer Temperatur zwischen 1000 °C und 1200°C,
dadurch gekennzeichnet,dass der Partialdruck des Stickstoffs in der Gasatmosphäre während des Aufstickens in einem ersten Prozessabschnitt zum Erreichen eines überhöhten Stickstoffpotentials in der Gasatmosphäre über und in einem zweiten Prozessabschnitt gleich einem Gleichgewichtsdruck eingestellt wird,wobei der Gleichgewichtsdruck dem für den Werkstoff der zu behandelnden Werkstücke und einen vorgegebenen Stickstoffgehalt der Randschicht errechneten thermodynamischen Gleichgewicht zwischen Gasatmosphäre und Oberfläche der zu behandelnden Werkstücke entspricht undwobei die Dauer von erstem und zweitem Prozessabschnitt in Abhängigkeit von dem Werkstoff und dem gewünschten Stickstoffgehalt der Randschicht gewählt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke während des ersten und zweiten Prozessabschnitts einer gleichen Behandlungsdauer ausgesetzt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke vor dem eigentlichen Aufsticken unter Vakuum auf die Aufstickungstemperatur erwärmt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke im Anschluss an das Aufsticken abgeschreckt werden.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckgeschwindigkeit unter Vermeidung einer Nitridausscheidung gewählt wird.
- Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschrecken Gas verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas mit einem Überdruck beaufschlagt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Werkstücke aus nicht rostendem austenitischen, martensitischen, ferritischen, ferritisch-austenitischen oder ferritisch-martensitischen Stahl.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Gasatmosphäre aus reinem Stickstoff.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Vakuumofen zur Durchführung des Verfahrens.
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