Thermochemie - Nitrieren

Die HEF-Gruppe kann sich auf eine über 50-jährige Erfahrung im Bereich der thermochemischen Behandlungen stützen und ist weltweit führend auf dem Gebiet der Nitrocarburierung im kontrollierten flüssig-ionischen Medieim.Die patentierten Behandlungsverfahren, die von der HEF-Gruppe unter den Produktnamen ARCOR®, TENIFER®, TUFFTRIDE®, MELONITE®, NUTRIDE ® und QPQ® vertrieben werden, gehören einer Produktgruppe mit der Bezeichnung CLIN (Controlled Liquid Ionic Nitrocarburizing oder Nitrocarburierung im kontrollierten flüssig-ionischen Medieim) an.Die CLIN-Prozesse und die dazugehörigen industriellen Ausrüstungen konnten problemlos an die verschiedenen Umweltauflagen und technischen Vorschriften angepasst werden, und ihre Anwendung in unserer Branche nimmt stetig zu.

Die Verfahren eignen sich insbesondere zur Behandlung von Eisenlegierungen (Stahl, Gusseisen, Edelstahl,…) bei Temperaturen von 500°C bis 630°C.
Ziel der CLIN-Nitrocarburierung ist es, Stickstoff- und Kohlenstoffatome, die in einer Salzschmelze enthalten sind, mithilfe einer heterogenen Oberflächenreaktion in eine feste Metalllegierung einzubringen.
Nach dem Anreichern des Stahls mit Stickstoff bilden sich zwei unterschiedliche Phasen:

• Eine Schicht aus Eisennitriden (im Wesentlichen Ɛ-Epsilon-Phase, jedoch auch ϒ’-Gamma-Strich-Phase) und Nitriden von Legierungselementen, die als „Verbindungsschicht“ bezeichnet wird und eine poröse Oberfläche aufweist,
• Eine darunter liegende Diffusionsschicht, in welcher der Stickstoff in fester Form zwischen den Eisenatomen (oder Legierungselementen) vorliegt.

Ausgehend von der Oberfläche wird dadurch ein Härte- und Druckbeanspruchungsgradient erzeugt, der insbesondere eine Optimierung der Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit ermöglicht.

Die Dicke der Verbindungsschicht und die Diffusionstiefe hängen von der Art des Werkstoffesund dem angewendeten CLIN-Verfahren ab. Sie betragen ca. 0 bis 30 µm im Fall der Verbindungsschicht und können einige Zehntel Millimeter im Fall der Diffusionsschicht erreichen.

Um zusätzlich eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit (an der Luft oder in einer alkalischen oder sauren Umgebung) zu gewährleisten, wird anschließend eine Passivierung in einem Oxidationsbad durchgeführt, bei der Fe304-Oxide (Magnetit) entstehen, die mit der porösen Schicht verzahnt sind.

Abschließend erfolgt eine Korrosionsschutzimprägnierung, die diese Porosität ausgleicht und dafür sorgt, dass sich die Oberfläche trocken anfühlt.

Die Korrosionsbeständigkeit kann mehr als 700 Stunden im Salzsprühnebeltest bei einfachen Teilen und 400 Stunden bei komplexeren Teilen erreichen.

Wenn besondere Rauheitsanforderungen zu erfüllen sind (zum Beispiel Reibung gegenüber Polymeren oder Elastomeren), muss das Material nach der Behandlung poliert werden. In diesem Fall handelt es sich um die Verfahren QP oder QPQ.