Was ist ein nitrierstahl?

Gefragt von: Gerhard Giese  |  Letzte Aktualisierung: 7. Juli 2021
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Ein Nitrierstahl ist ein Vergütungsstahl, der mit Elementen wie Chrom, Molybdän oder Aluminium legiert ist. Durch diese Elemente, die sehr gute Nitridbildner sind, erhält er nach dem Nitrieren eine sehr hohe Oberflächenhärte mit guter Verschleißfestigkeit.

Wo werden Nitrierstähle verwendet?

Einsatz der Nitrierstähle

Nitrierstähle werden überall da eingesetzt, wo auf Grund von extremer Belastung sehr harte und verschleißfeste Stähle benötigt werden. Der Kern weist gleichzeitig eine hohe Zähigkeit auf. Außerdem haben die Nitrierschichten geringe Reibungskoeffizienten und erhöhten Korrosionswiderstand.

Welche Eigenschaften haben Nitrierstähle?

Nitrierstahl gehört zu den Vergütungsstählen und ist mit verschiedenen Elementen (Cr, Mo, Al) legiert.
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Vergütungsstahl für extreme Belastungen
  • Sehr hohe Oberflächenhärte.
  • Sehr gute Verschleißfestigkeit.
  • Anlassbeständig bis 500° C.
  • Hohe Zähigkeit im Kern.
  • Korrosionsbeständig.

Welche legierungsbestandteile weisen Nitrierstähle auf?

Für die Nitridbildung sind im Wesentlichen die Legierungsbestandteile Aluminium, Chrom, Molybdän, Vanadin und Titan von Bedeutung. Der Wirksamste von diesen Nitridbildnern ist Aluminium. Beim Gasnitrieren wird Ammoniak verwendet. Das Ammoniak [NH3] dissoziiert thermisch zu Stickstoff und Wasserstoff.

Was ist ein Nitridbildner?

Stahl veredeln – durch Stickstoff

Die reaktionsfähigen Elemente wie Fe, Cr, Mo, Ti, Al, V gelten als Nitridbildner und werden auf der Oberfläche entsprechend dem Nitrierprozess ausgeschieden. Diese Grenzflächenreaktionen werden in verschiedenen Modellen dargestellt, z.B. nach Kölbel.

IQ Bremen: Stahl Teil 4 - Nitrieren

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Was versteht man unter Nitrieren?

Das Nitrieren (chemisch korrekt eigentlich Nitridieren) wird fachsprachlich auch als Aufsticken (Zufuhr von Stickstoff analog der Zufuhr von Kohlenstoff bei der Aufkohlung) bezeichnet und stellt ein Verfahren zum Härten von Stahl, dar.

Was ist ein einsatzstahl?

Einsatzstahl – verschleißfeste Oberfläche und hohe Zähigkeit im Kern. Einsatzstähle haben einen verhältnismäßig niedrigen Kohlenstoffgehalt meist zwischen 0,10 und 0,30 % und eignen sie dadurch besonders für eine Einsatzhärtung.

Warum wird Nitriert?

Ablauf - Härtungsverfahren Nitrieren. Das Nitrieren zielt auf die Oberflächenhärtung von Stählen unter Verwendung von Stickstoff ab. Die gehärtete Oberflächenschicht des betreffenden Stahls wird dadurch bis etwa 500°C hitzebeständig. Das Nitrieren erfolgt normalerweise bei Fertigungstemperaturen von rund 500 bis 520°C.

Kann man Edelstahl Nitrieren?

für verbesserte Härte und Korrosionsbeständigkeit. Edelstahl widerstandsfähiger und weniger anfällig für Korrosion machen – mit dem Härteverfahren des Nitrierens lassen sich die Oberflächeneigenschaften von Stählen wirksam optimieren.

Warum werden einige Stähle legiert?

In Stahl wird Chrom legiert, um die Härtbarkeit zu erhöhen. Höhere Chromgehalte von 4 bis 18% führen zu einer besseren Korrosionsbeständigkeit.

Welche Anwendungsbereiche haben automatenstähle?

Verwendet werden Automatenstähle insbesondere in der Serienfertigung auf Drehautomaten, Fräsmaschinen, Bohrwerken und kombinierten Bearbeitungszentren.

Welche Werkstücke werden aus Vergütungsstählen hergestellt?

Man verwendet Vergütungsstahl für Kurbelwellen, Achsen, Wellen, Pleuelstangen, Bolzen, Schrauben und andere Konstruktionsteile höherer Festigkeit, wie zum Beispiel Flugzeugfahrwerke (Zugfestigkeiten bis zu 2000 MPa).

Was macht Nickel im Stahl?

Nickel erhöht in Stahl die die Zugfestigkeit und die Streckgrenze. Ab einem Anteil von 8% macht Nickel einen Stahl korrosionsbeständig.

Wird beim Nitrieren abgeschreckt?

Nitrieren als Oberflächenhärtung

Stickstoff, Ammoniak und CO2 zugeführt. Dabei entstehen an der Randschicht Nitride, die besonders wirksam in der Härtebildung sind. Das Bauteil muss bei diesem Verfahren nicht abgeschreckt werden.

Wie viel trägt Nitrieren auf?

Überschlagsmäßig gilt bei Verbindungsschichtdicken von 5 -10 µm, dass die Durchmesserzunahme unlegierter oder niedrig legierter Werkstoffe (z.B. C45, 16MnCr5 ) ca. 3 % bezogen auf die Nitrierhärtetiefe beträgt.

Was kann ich Nitrieren?

Diese Werkstoffe eignen sich für ein Nitrieren im Plasma
  • Nitrierstähle.
  • Einsatzstähle.
  • Vergütungsstähle.
  • Baustahl.
  • Werkzeugstahl, unlegiert.
  • Warmarbeitsstähle.
  • Kaltarbeitsstähle.
  • Schnellarbeitsstähle.

Warum heißt einsatzstahl einsatzstahl?

Die Bezeichnung Einsatzstahl leitet sich vom sogenannten Einsatzhärten ab, für das diese Stähle zumeist verwendet werden. Dieses Einsatzhärten verschafft den Stählen eine besonders harte und widerstandsfähige Oberfläche.

Was ist c15e?

Es handelt sich um einen weichen nur aus Kohlenstoff bestehenden Stahl, der sich durch die Leichtigkeit zur Kaltbearbeitung und zur Schweißbarkeit ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen kennzeichnet.

Was bedeutet 20MnCr5?

Der Einsatzstahl 20MnCr5 ist ein häufig eingesetzter Stahl für Getriebeteile und sonstige Teile des Maschinenbaus, die im Anschluss an die Bearbeitung einsatzgehärtet werden.