Wärmebehandlungen

murex bietet Ihnen folgende Verfahren zur Härtung der Oberflächen von Schnecken an:

Gasnitrieren

Plasmanitrieren (Ionitrieren)

Durchhärten

Gasnitrieren

Beim Gasnitrieren wird Ammoniakgas als Stickstoffträger verwendet. Das Ammoniakgas wird im Nitrierofen bei über 500°C an der Oberfläche des Werkstückes in seine atomaren Bestandteile aufgetrennt. Durch Diffusion dringt der atomare Stickstoff in die Stahloberfläche ein und verbindet sich mit den in der Legierung vorkommenden Metallen zu sog. Sondernitriden (z.B. zu Chromnitrid). Sie verleihen der Nitrierschicht die höchste bei Stählen erreichbare Härte (bis zu 1200 HV).

Vorteile:
  • Hohe Dauerschwingfestigkeit
  • Nitriergehärtete Teile sind sehr verzugsarm
  • Die Härte der Nitrierschicht bleibt bei Erwärmung bis 500 °C erhalten.
  • Nitrierhärten ergibt eine äusserst harte, dabei gleichzeitig verschleissfeste und gleitfähige Randschicht.
Nachteile:
  • Die geringe Verklammerung der Nitrierschicht mit dem Grundwerkstoff kann bei hohen Flächenpressungen zum Abplatzen der Härteschicht führen
  • Geringe Eindringtiefe (ca. 0.5mm bis 0.6mm)
  • Teilweise lange Behandlungszeiten

Plasmanitrieren (Ionitrieren)

Beim Plasmanitrieren (auch Ionitrieren) werden die zu behandelnden Werkstücke in Vakuumretorten eingebracht, welche mit einem Stickstoff-Wasser-Gemisch als Behandlungsgas gespeist werden. Durch Anlegen einer Gleichspannung wird zwischen den kathodisch geschalteten Bauteilen und der anodisch geschalteten Retorte ein Plasma gezündet. Die ionisierten Stickstoffmoleküle treffen mit hoher kinetischer Energie auf die Werkstücke auf und diffundieren unter Bildung von Sondernitriden in die Oberfläche ein – wie beim Gasnitrieren. Dank der hohen kinetischen Energie der aufgeschossenen Stickstoffmoleküle ist mit diesem Verfahren auch das Nitrieren von rostfreien Stählen möglich, da die passive Chromoxidschicht zerstört werden kann.

Vorteile:
  • Keine Versprödung des Kernwerkstoffes
  • Verschleissfeste Oberfläche
  • Hohe Dauergeschwindigkeit
  • Hohe Temperaturbeständigkeit
  • Minimaler Verzug
  • Gute Gleiteigenschaften
  • Exakte partielle Oberflächen­behandlung durch Abdeckung mit Paste
  • Auch Nichteisenmetalle können plasmanitriert werden
Nachteile:
  • Geringe Härtetiefe, bei den aktuellen Schneckenwerkstoffen max. 0,25mm
  • Empfindlichkeit bei Stossbelastung

Durchhärten (Werkzeugstähle, resp. pulvermetallurgische Stähle)

Härten besteht aus mehreren Arbeitsgängen. Zuerst wird das Werkstück im Härteofen auf Härtetemperatur erwärmt und einige Zeit auf Temperatur gehalten. Danach wird abgeschreckt, d.h. in Wasser oder Öl getaucht. Dadurch ändert sich das Gefüge des Stahls, er wird sehr hart. Um die mit der grossen Härte verbundene Bruch­empfindlichkeit auf ein zulässiges Mass zu reduzieren, werden unsere Schnecken nach dem Härteprozess angelassen und ausgelagert.

Vorteil:
  • Annähernd gleiches Gefüge und konstante Härte über ganzen Werkstückquerschnitt (und nicht nur harte Oberfläche, wie beim Nitrieren)
Nachteile:
  • Verzug und Längenänderung
  • Partielles Anlassen des Schaftbereichs wegen Bruch­gefahr meistens notwendig
  • Max. Länge der Teile: 2850mm
  • Durchgehärtete Schnecken können später nicht regeneriert werden (nicht schweissbar)