Anlagensysteme

Was ist der Unterschied zwischen Plasmanitrieren und Plasmanitrocarburieren?

Was ist der Unterschied zwischen Plasmanitrieren und Plasmanitrocarburieren?

Der maßgebliche Unterschied zwischen dem Plasmanitrieren und dem Plasmanitrocarburieren sind die unterschiedlichen Behandlungsgase: Beim Plasmanitrieren werden Randschichten mit Stickstoff angereichert, beim Plasmanitrocarburieren wird zusätzlich Kohlenstoff eingebracht. Die durch die unterschiedlichen Verfahren erzeugten Schichten weisen verschiedene Gebrauchseigenschaften auf, was eine optimale Anpassung an die Bedürfnisse Ihrer Bauteile ermöglicht.

Beispiele, wann üblicherweise ein Nitrieren zum Einsatz kommt und für welche Bauteile sich ein Nitrocarburieren besser eignet finden Sie unter Nitrieren und Nitrocarburieren. Hier finden Sie auch übliche Schichtdicken.

Expertenwissen zum Thema

Nitrieren und Nitrocarburien

Durch die Wahl der Nitrieratmosphäre können der Aufbau der Verbindungsschicht und damit Ihre Eigenschaften gezielt eingestellt werden. Beim Plasmanitrieren in N2/H2 Gasgemischen entstehen üblicherweise verschleißfeste, duktile Fe4N-Schichten. Diese werden auch Gamma'-Nitridschichten genannt.

Für unlegierte Stähle oder Bauteile die korrosiv beansprucht werden empfehlen sich Verbindungsschichten die überwiegend aus Fe2-3N bestehen. Diesen Schichttyp erzeugt man durch Nitrocarburieren. Der Nitrieratmosphäre wird üblicherweise Methan oder Kohlenstoffdioxid als Kohlenstoffspender zugegeben. Die beim Nitrocarburieren entstehenden Verbindungsschichten sind in der Regel dicker als die beim Nitrieren erzeugten Schichten. Vor allem an unlegierten Werkstoffen ist nach dem Nitrocarburieren eine wesentlich höhere Oberflächenhärte festzustellen. Bei der gezielten Ausbildung der Verbindungsschicht ist neben dem Kohlenstoffgehalt in der Gasphase auch der Kohlenstoffgehalt des Werkstoffes zu berücksichtigen.

Oft wird das Nitrocarburieren bei höheren Temperaturen (ca. 570°C) durchgeführt. Es kann aber auch bei niedrigerer Temperatur durchgeführt werden, z.B. wenn maximale Härtesteigerungen gewünscht sind.

Weitere theoretische Hintergründe zum Schichtaufbau während des Nitrierens finden Sie hier.

[1] Th. Lampe, St. Eisenberg, G. Laudin: Verbindungsschichtbildung während der Plasmanitrierung HTM 46(1991)5 S. 308-316[2] Kunze, H.-J.: Nitrogen and Carbon in Steel Akademie Verlag 1990