Badnitrieren von Eisenwerkstoffen — Untersuchungen an Nitridschichten

Zusammenfassung

Ziel der beiden Vorhaben war es, einen Zusammenhang zwischen den Eigenschaften der beim Nitrieren/Nitrocarburieren gebildeten Verbindungsschichten und dem Verschleißverhalten nitrierter Bauteile zu finden. Die für optimale Verschleißeigenschaften verantwortlichen Eigenschaftskombinationen sollten dann durch systematische Veränderung der Behandlungsparameter erzielt werden.

Soweit nicht schon bekannt, wurden sowohl für das Salzbadals auch für das Gasnitrocarburieren in umfangreichen Versuchen die Einflüsse der Behandlungsparameter wie z.B. Art, Zusammensetzung und Verunreinigungen des Behandlungsmittels, Dauer und Temperatur der Behandlung und Art der Abkühlung auf die Eigenschaften der Verbindungsschicht festgestellt.

Zu Beginn der Vorhaben fehlte eine brauchbare Methode, Zusammensetzung und Konzentrationsverläufe in der Verbindungsschicht zu ermitteln. Die Eignung der Auger-Elektronen-Spektroskopie für diesen Zweck konnte bewiesen werden. Daneben wurden zur Untersuchung röntgenographische Strukturuntersuchungen, metallographische Verfahren einschl. modifizierter Ätzungen und Härtemessungen angewandt.

Verschleißmessungen wurden als Modell- und als Bauteilprüfungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Modellprüfungen nach dem Stift-Scheibe-Prinzip (Mischreibung, Trockenreibung, Furchungsverschleiß) ließen eine Differenzierung und Zuordnung zu einzelnen Schichteigenschaften nicht zu. Die nach dem Radionuklidverfahren mit Schraubenrädern vorgenommenen Bauteilprüfungen ergaben stark differenzierte Ergebnisse. Es ergaben sich Hinweise darauf, daß der Zusammensetzung der Verbindungsschicht, speziell dem Kohlenstoff- und dem Sauerstoffgehalt, große Bedeutung zukommt.