Wiki - Nitrocarburieren

Nitrocarburieren ist eine thermochemische Behandlung eines Stahls in Stickstoff und Kohlenstoff abgebender Umgebung zur Erzeugung einer harten und verschleißbeständigen Randschicht. Beim Nitrocarburieren werden die Werkstücke in Stickstoff- und Kohlenstoff abgebender Umgebung auf Temperaturen zwischen 500 °C und 590 °C erwärmt und je nach Verfahren wenige Minuten bis etwa fünf Stunden gehalten.

Erreichbare Randhärte:
Die zu erreichende Randhärte ist rein werkstoffabhängig und kann nur durch eine Vorbehandlung wie Vergüten mit einer Anlasstemperatur über 570 °C verbessert werden.

Grundsätzlich sind fast alle Stahlsorten und auch Guss nitrierbar. Die Härte entsteht durch im Metallgitter eingelagerte Nitride. Besonders harte Nitride entstehen mit den Elementen Aluminium, Chrom, Molybdän, Titan und Vanadium.

Bei den niedrig legierten Stählen ist die Härtesteigerung meist sehr gering, jedoch wird ein gewisser Korrosionsschutz erreicht und der Adhäsionsverschleiß vermindert.
Werte für die erreichbare Oberflächenhärte können der Tabelle entnommen werden. Die Toleranzen ergeben sich aus den Analysetoleranzen für die oben erwähnten Legierungselemente, sowie aus unterschiedlichen Vergütungsfestigkeiten.

Im Vergleich zum Nitrieren gelangt beim Nitrocarburieren zusätzlich Kohlenstoff in die Randschicht des Werkstückes. Die Diffusion des Kohlenstoffes beschränkt sich auf die (äußere) Verbindungsschicht. Die (innere) Diffusionsschicht nimmt damit nur Stickstoff auf. Die Schichten bauen sich beim Nitrocarburieren in kurzer Zeit auf und besitzen teilweise bessere Eigenschaften wie die Einsatzhärteschicht.

Die Randschichthärte, die nur im µm-Bereich besteht (entsprechend der Verbindungsschicht), wird nicht durch Martensitbildung, sondern durch die Bildung harter Nitride oder Carbonitrid erzeugt.

Das Nitrocarburieren wird in der Regel nur für legierte Stähle (Nitrierstähle) angewandt, da sich bei unlegierten Stählen eine spröde, zum Abplatzen neigende Nitrierschicht bildet.