Nitrierung und Nitrocarburierung nichtrostender ferritischer Stähle
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H.-J. Spies
Kurzfassung
Die Nitrierung und Nitrocarburierung nichtrostender ferritischer Chromstähle bei Temperaturen unterhalb der Bildung von Chromnitrid- bzw. Chromcarbidausscheidungen eröffnet bisher wenig genutzte Möglichkeiten zur Erhöhung ihrer tribologischen Beanspruchbarkeit bei Aufrechterhaltung ihrer Korrosionsbeständigkeit. Am Beispiel des ferritischen Chromstahles X6Cr17 wird gezeigt, dass es möglich ist, durch eine Nitrierung bzw. Nitrocarburierung dünne Randschichten mit einer Härte von 1350–1400 HK 0,01 zu erzeugen. Sie bestehen aus expandiertem Ferrit, in dem in Abhängigkeit von den Behandlungsbedingungen Nitride und Zementit eingebettet sind. Bei 490 °C erzeugte Nitrierschichten kennzeichnen den Übergang zu durch die Ausscheidung von Chromnitriden verfestigten dickeren Randschichten mit Härten von 1400–1470 HV 0,1. Eine Erhöhung der Nitriertemperatur auf 540 °C führt zu einer diskontinuierlichen Ausscheidung von Chromnitriden. Es entsteht ein stabiles feinlamellares Randgefüge mit Härten im Bereich von 1100 HV 0,1 bis 1150 HV 0,1.
Abstract
The nitriding and nitrocarburising of ferritic stainless steels at temperatures below the precipitation of chromium nitrides respectively chromium carbides offers, so far little used, possibilities for the enhancement of their wear behavior without loss of their excellent corrosion resistance. On the example of the ferritic chrome steel X6Cr17, it is shown that it is possible to produce thin surface layers by nitriding or nitrocarburising with a hardness of 1350–1400 HK 0,01. They consist of expanded ferrite with embedded nitrides and cementite in dependence from the treatment conditions. At 490 °C produced nitride layers mark the transition to thicker surface layers with a hardness of 1400–1470 HV 0,1, strengthened by the precipitation of chromium nitrides. Increasing the nitriding temperature to 540 °C it leads to a discontinuous precipitation of chromium nitrides. The result is a stable fine lamellar case structure with a hardness in the range from 1100 HV 0,1 to 1150 HV 0,1.
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