Ein detaillierter Blick auf die Nitrierbehandlung in der CNC-Bearbeitung

1. Entschlüsselung der Nitrierbehandlung:

Beim Nitrieren, einem thermochemischen Prozess, wird Stickstoff in die Oberflächenschicht eines Materials eingebracht. Dieser kontrollierte Prozess, der oft in einer ammoniakreichen Atmosphäre bei erhöhten Temperaturen durchgeführt wird, verändert die Eigenschaften des Materials durch die Bildung von Nitriden.

2. Nitriervarianten in CNC-Bearbeitung :

Bei der CNC-Bearbeitung werden verschiedene Nitrierverfahren eingesetzt, darunter Gasnitrieren, Salzbadnitrieren und Plasmanitrieren. Beim Gasnitrieren wird das Material einer ammoniakreichen Atmosphäre ausgesetzt, beim Salzbadnitrieren wird es in eine stickstoffreiche Verbindung getaucht. Beim Plasmanitrieren wird eine Niederdruck-Plasmaumgebung zur Stickstoffinfusion genutzt.

3. Auswirkungen des Nitrierens auf Materialeigenschaften:

- Härte:

Durch Nitrieren wird die Oberflächenhärte des Materials durch die Bildung von Nitriden deutlich erhöht. Diese Verbesserung macht Materialien widerstandsfähiger gegen Verschleiß, Abrieb und Verformung.

- Verschleißfestigkeit:

Die Bildung einer harten, verschleißfesten Oberflächenschicht beim Nitrieren erhöht die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Reibung, Erosion und Oberflächenermüdung.

- Ermüdungsfestigkeit:

Die Nitrierbehandlung trägt zu einer erhöhten Ermüdungsfestigkeit bei, hemmt die Rissausbreitung und erhöht die Widerstandsfähigkeit des Materials gegenüber zyklischer Belastung und Beanspruchung.

- Korrosionsbeständigkeit:

Bestimmte Nitrierarten, wie zum Beispiel das Salzbadnitrieren, erhöhen die Korrosionsbeständigkeit, indem sie eine schützende Nitridschicht auf der Materialoberfläche erzeugen.

- Dimensionsstabilität:

Durch Nitrieren werden Maßänderungen minimiert und Zugspannungen entgegengewirkt, die häufig zu Materialverzerrungen oder -verwerfungen führen.

- Reibungskoeffizient:

Nitrieren verringert den Reibungskoeffizienten, verbessert die Schmierfähigkeit und reduziert Reibungsverluste—vorteilhaft bei Anwendungen, die eine geringe Reibung erfordern.

4. Materialien, die einer Nitrierungsbehandlung unterzogen werden:

- Stahl:

ich. AISI 4140:

Bei Anwendungen mit hoher Belastung verbessert das Nitrieren die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit von AISI 4140.

ii. AISI 4340:

In Luft- und Raumfahrt- und Automobilanwendungen verbessert das Nitrieren die Härte, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit von AISI 4340.

iii. AISI 316:

Das Nitrieren von AISI 316 wird häufig zur Korrosionsbeständigkeit eingesetzt und behält seine Korrosionseigenschaften bei, während gleichzeitig die Härte und die Verschleißfestigkeit verbessert werden.

- Werkzeugstähle:

ich. H13:

Beim Druckguss und Schmieden verbessert das Nitrieren die Härte, Verschleißfestigkeit und thermische Ermüdungseigenschaften von H13.

ii. D2:

Beim Schneiden und Umformen verbessert das Nitrieren die Verschleißfestigkeit und Härte von D2.

- Gusseisen:

ich. G25:

G25-Gusseisen wird wegen seiner Bearbeitbarkeit und Verschleißfestigkeit verwendet und profitiert vom Nitrieren durch eine Verbesserung der Härte und Verschleißfestigkeit.

ii. GGG40:

Sphäroguss mit guter Festigkeit, Nitrierung verbessert die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit von GGG40.

iii. G17CrMo5-5:

Hitzebeständiges Gusseisen, Nitrieren verbessert die Oberflächeneigenschaften von G17CrMo5-5 für Anwendungen bei erhöhten Temperaturen und Verschleiß.