Nitrierstähle - Oberflächlich!?
Eigenschaften von Nitrierstählen
Bei Nitrierstahl handelt es sich um einen Vergütungsstahl, der auch „Qualitätsstahl“ genannt wird.
Qualitätsstahl ist dabei ein Sammelbegriff für Stähle mit besonderen Eigenschaften,
wie Verformbarkeit oder Reinheit. Zu den drei typischsten Nitrierstählen zählen 31CrMo12, 31CrMoV9 und 34CrAlMo5.
31CrMo12 hat einen Kohlenstoffgehalt von 0,28 - 0,35% und ist mit Chrom (2,8-3,3%; Cr) und
Molybdän (0,3-0,5%; Mo) legiert. 31CrMoV9 besitzt einen Kohlenstoffgehalt von 0,26 - 0,34% und
ist neben Chrom (2,3-2,7%; Cr) und Molybdän (0,15-0,25%; Mo) auch mit Vanadium (0,1-0,2%; V) legiert.
Der dritte 34CrAlMo5, besitzt eine Legierung aus Chrom (1,00-1,3%; Cr), Aluminium (0,8-1,2%; Al) und
Molybdän (0,15-0,25%; Mo) und hat einen Kohlenstoffgehalt zwischen 0,30% und 0,37%.
Nitrierstähle haben eine gräuliche Farbe und sind vom Material her glatt, kalt und hart.
Sie besitzen eine sehr hohe Härte. Zum Vergleich: unlegierte Stähle haben eine Oberflächenhärte von 250 bis 300 HV (Härte Vickershärte),
niedrig legierte Stähle haben eine Oberflächenhärte von 600 bis 700 HV und
nitrierlegierte Stähle besitzen eine Oberflächenhärte von 800 bis 1200 HV.
Der Kern der Nitrierstähle besitzt trotz der Oberflächenhärte eine gute Zähigkeit.
Des Weiteren sind sie nicht sehr korrosionsanfällig und durch die Nitrierhärteschicht sehr verschleißfest.
Nitrierstähle sind bis zu 500°C anlassbeständig.
Gewinnung und Verwendung von Nitrierstählen
Die Herstellung von Nitrierstählen ist ein teures Verfahren, weshalb es nur eingesetzt wird, wenn die Ansprüche n an das Werkstück es unbedingt erfordern. Im ersten Schritt wird aus Eisenerz Roheisen gewonnen, welches im Hochofen zu Eisen wird. Dazu wird Eisenerz und Koks in einen Hochofen gegeben, wo dann heiße Luft eingeblasen wird. Es entsteht Eisen und Kohlenstoffdioxid. Als Nächstes wird das Eisen durch Frischen zu Stahl. Dabei wird der Kohlenstoffgehalt reduziert.
Um Nitrierstahl zu gewinnen, wird der Stahl mit Chrom (Cr), Molybdän (Mo) oder auch Aluminium (Al) legiert, da diese Stoffe als gute Nitridbildner gelten. Durch Stickstoffanreicherung der Oberfläche entstehen dann Nitride. Die Stickstoffanreicherung wird durch Nitriermittel (Gase, Bäder) erzeugt, welche das chemische Element Stickstoff abgeben. Das Verfahren „Nitrieren“ erfolgt bei 500 bis 550°C.
Die Bearbeitung kann vor dem Härten sowie nach dem Härten stattfinden. Vor dem Härten kann das Werkstück gebohrt, gefräst, gedreht, gesägt oder geschliffen werden. Nach dem Härten kann das Werkstück beispielsweise erodiert oder geschliffen werden.
Eingesetzt wird Nitrierstahl in der Werkzeugherstellung, im Maschinenbau, als Feinmessgeräte oder Strangpresswerkzeuge.
Sie haben den Wunsch mithilfe der Lohnfertigung ein Bauteil aus einem Nitriestahl fertigen zu lassen? Stellen Sie eine Anfrage.
Dafür müssen Sie nur Ihre Zeichnung bei PART FACTORY hochladen, eine Stückzahl angeben
und wir melden uns bei Ihnen mit einem marktgerechten Angebot zurück.
Probieren Sie es aus und stellen heute noch eine Anfrage.