Plasmanitreren

Plasmanitreren is een thermochemisch warmtebehandelingsproces. Dit proces verhardt de oppervlaktelaag van een onderdeel door deze te verrijken met stikstof. Op het oppervlak en in het gebied dicht bij het oppervlak wordt een beschermingslaag gevormd. De slijtvastheid en corrosiebestendigheid van de onderdelen wordt verhoogd. Aangezien plasmanitreren bij zeer lage temperaturen wordt uitgevoerd zal er weinig vervorming optreden. Ongeacht of het om plasmanitreren of andere moderne processen gaat, wij optimaliseren zelfs de meest veeleisende technische onderdelen voor u, zelfs wanneer het gaat om de productie van afzonderlijke onderdelen, onderdelen met speciale afmetingen of serieproductie. Neem gerust contact met ons op voor een persoonlijk en vrijblijvend adviesgesprek.

Nu aanvragen

Het proces en de voordelen ervan

Plasmanitreren is een warmtebehandeling waarbij de oppervlaktelaag van een materiaal chemisch wordt getransformeerd. Daarbij dringt stikstof in het materiaal en worden nitriden gevormd. Plasmanitreren en plasmanitrocarboneren leveren betrouwbaar reproduceerbare resultaten op en zijn superieur aan andere nitreerprocessen, vooral op het gebied van milieu en energie. Het gebruik van giftige gassen kan achterwege blijven en het energieverbruik ligt aanzienlijk lager.

Dit komt ook doordat dit hardingsproces wordt uitgevoerd bij lage temperaturen tussen 350 en 600 °C. Ook vervorming van de werkstukken wordt geminimaliseerd, waardoor tijdrovende nabewerking achterwege kan blijven en verdere kostenbesparingen mogelijk zijn.

Plasmanitreren verbetert ook aanzienlijk een aantal eigenschappen van het werkstuk, zoals levensduur, corrosiebescherming, vermoeiingssterkte en slijtvastheid. Ook een gedeeltelijke behandeling is probleemloos mogelijk. Het proces is ook geschikt voor latere PVD/CVD-coatings met individuele hardheidseigenschappen, omdat het indien nodig een diffusielaag zonder verbindingslaag op het materiaaloppervlak kan vormen.

Het proces is ook bekend onder de namen ionitreren, puls-plasmanitreren, koudnitreren of plasmaharden.

 

 

INFO: HLX-1 – Proces voor speciale oppervlaktebescherming HLX-1 is een diffusieproces voor de behandeling van oppervlakken van onderdelen en gereedschappen. HLX-1 vormt een beschermlaag die ideaal is voor gestructureerde en gepolijste oppervlakken. De vervorming is bovendien extreem laag.

 

De voordelen van plasmanitreren op een rij

  • Verbeterde bescherming tegen slijtage en corrosie
  • Hoge trillingsbestendigheid
  • Minder brosse en poreuze lagen in vergelijking met zoutbadnitreren en gasnitreren
  • Aanpasbare gelaagdheid
  • Minder vervorming dankzij lage procestemperaturen en dus minder nabewerking van de onderdelen
  • Gedeeltelijke harding is mechanisch mogelijk of door aanbrengen van een beschermpasta
  • Geen nareiniging omdat onderdelen in het plasma worden gereinigd en het oppervlak wordt geactiveerd
  • Korte behandelingstijden in vergelijking met gasnitreren
  • Gelegeerd staal en roestvrij staal kunnen goed worden behandeld

De fysieke grondslag

Plasmanitreren vindt plaats in een vacuüm. Daarbij wordt een elektrisch veld gegenereerd. De werkstukken fungeren als kathode en de ovenwand als anode. Het toegevoegde gasmengsel wordt door het elektrische veld geïoniseerd en omsluit de werkstukken. Er vormen zich stikstofrijke nitriden, die afbreken en het oppervlak verrijken met stikstof.
 
Het oppervlak wordt geactiveerd en de werkstukken worden verhit. Op staalsoorten, zoals roestvrij staal, worden passieve lagen opgelost. Over het algemeen wordt het oppervlak fijngereinigd omdat het proces vreemde atomen afstoot.
 
De behandelingstemperatuur is afhankelijk van het soort materiaal en de gewenste nitreerhardingsdiepte. De daaropvolgende verblijftijd ligt tussen 12 en 50 uur. Om de druk na de behandeling gelijk te maken, wordt de oven met gas gevuld. De werkstukken koelen af.
 

 

Toepassingsgebieden

Plasmanitreren is een van de meest flexibele en beste nitreerprocessen. Het is in principe geschikt voor elk ijzerhoudend materiaal, dat op verschillende manieren van de behandeling profiteert.

  • Bouwstaal: hogere bescherming tegen slijtage en corrosie
  • Sintermaterialen: de loopeigenschappen en slijtagebescherming worden verbeterd ondanks porositeit
  • Gelegeerd staal (hoog chroom- en aluminiumgehalte): verbetert onderdelen die zwaar worden belast.
  • De nitreerlaag bestaat aan het oppervlak uit de verbindingslaag. Deze laag bestaat uit ijzernitriden en is, anders dan bij gasnitreren, compacter en poriënarm. Hieronder bevindt zich de diffusielaag die uit het materiaal en neergeslagen nitriden bestaat.

 

Voorbeelden van onderdelen

  • Transmissieassen, krukassen en nokkenassen
  • Naafpennen
  • Kleponderdelen
  • Extruderschroeven
  • Gegoten gereedschappen
  • Smeedmatrijzen
  • Gereedschappen voor koudvormen
  • Injectoren
  • Plastic spuitgereedschappen
  • Lange assen
  • Assen
  • Koppelingen en motoronderdelen

De nitreerlaag en zijn eigenschappen

De nitreerlaag bestaat aan het oppervlak uit de verbindingslaag. Deze laag bestaat uit ijzernitriden en is, anders dan bij gasnitreren, compacter en poriënarm. Hieronder bevindt zich de diffusielaag, die uit het materiaal en neergeslagen nitriden bestaat.
 
Wanneer nitreerstaal of hooggelegeerd staal met veel nitridevormende elementen wordt gebruikt, neemt de te bereiken oppervlaktehardheid in dezelfde mate toe (tot 800-1200 HV in vergelijking met 250-300 HV voor ongelegeerd staal en 600-700 HV voor laaggelegeerd staal). Als karakteristieke waarde voor de nitreerhardheidsdiepte (NHD) geldt de oppervlakteafstand bij een kernhardheid van +50 HV. Dat is tot 0,6 mm voor ongelegeerd en laaggelegeerd staal en tot 0,15 mm voor hooggelegeerd staal en roestvast staal. Invloedsfactoren zijn het gebruikte staal en de duur en de temperatuur van de behandeling.
 

Er zijn varianten en uitgebreidere processen van plasmanitreren, waarvan het gebruik afhankelijk van de behoefte wordt aanbevolen:

  • Plasmanitrocarboneren: voor bijzonder dikke verbindingslagen
  • Na-oxidatie: verhoogt de corrosiebescherming bij laag- en middelgelegeerde materialen

Nitreerbare staalsoorten en behandelingsresultaten na plasmanitreren

De volgende resultaten tonen het effect van plasmanitreren op veelgebruikte materialen. Er zijn standaard en langdurige behandelingen gebruikt. De nitreerhardingsdiepte (NHD) en de dikte van de verbindingslaag (VL) kunnen door speciale behandelingen naar boven en beneden worden beïnvloed.
 

Geschikte materialen

Selecteer materiaal tabel
    Nitrerende staalsoorten
    Gehard staal
    Veredelstaal
    Mild staal
    Warmwerkstalen
    Koudwerkstaal
    Rollagerstaal
    Verenstaal
    Roest- en zuurbestendig staal
    Maragingstaal
    Hittebestendig staal
    Grijs gietijzer
    Vrij snijdend staal
    Gesinterde metalen
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in μm
32 CrMoV 12-101.7765750-1.0000,2-0,64-15
34 CrAl 61.8504900-1.2000,2-0,54-10
34 CrAl 551.8506900-1.2000,2-0,64-10
34 CrAIMO 51.8507900-1.2000,2-0,54-10
41 CrAIMO 71.8509800-1.0000,2-0,54-10
31 CrMo 121.8515800-1.1000,2-0,54-15
31 CrMoV 91.8519750-1.0000,2-0,54-15
31 CrAIV 791.8523900 -1.2500,2-0,64-10
34 CrAINI 71.8550900-1.2500,2-0,64-15
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
C 151.0401300-4500,2-0,64-15
C15 E/Ck 151.1141250-3500,2-0,64-15
21 MnCr 51.2162600-7500,3-0,64-15
14 NiCr 151.5752500-6500,2-0,64-8
15 CrNi 61.5919500-7500,2-0,84-8
20 NiCrMo 2-21.6523650-7000,2-0,64-8
18 CrNiMo 7-61.6587600-7000,2-0,64-8
16 MnCr 51.7131600-7500,2-0,84-15
16 MnCrS 51.7139600-7500,2-0,84-15
20 MnCr 51.7147600-8000,2-0,84-15
20 CrMo 51.7264850-9500,2-0,84-15
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
C30 E1.1178300-4500,2-0,64-15
C 35 E1.1181300-5000,2-0,64-15
C45 E/Ck 451.1191300-5500,2-0,64-15
C 60 E/Ck 601.1221300-5500,2-0,64-15
40 CrMnMo 71.2311700-8500,2-0,64-15
40 CrMnMoS 8-61.2312700-8500,2-0,64-15
45 NiCr 61.2710600-8000,2-0,54-8
55 NiCrMoV 61.2713600-7000,2-0,64-8
30 CrNiMo 81.6580600-8000,2-0,53-10
34 CrNiMo 61.6582600-8000,2-0,53-10
34 Cr 41.7033500-6000,2-0,54-15
25 CrMo 41.7218600-7000,2-0,54-15
34 CrMo 41.7220500-6000,2-0,54-15
42 CrMo 41.7225600-7500,2-0,54-15
30 CrMoV 91.7707850-9500,2-0,64-15
39 CrMoV 13-91.8523800-9500,2-0,54-8
Toolox33, SP 300siehe 1.2312
Toolox 44800-1.0000,2-0,64-8
ETG® 1001.8523400-6500,2-0,64-8
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
S 235 JR1.1937250-4000,2-0,64-10
S 2351.1938200-3500,2-0,64-10
E 3351.1960300-5500,2-0,64-10
S 235 J2G31.0116350-4000,2-0,64-10
S355J2+N1.0570300-5500,2-0,64-10
S355J2H1.0576300-5500,2-0,64-10
C 105 W 11.1545550-6500,2-0,84-8
C 80 W 21.1625550-6500,2-0,84-8
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
X 38 CrMoV 511.2343900 -1.2500,2-0,44-8
X 40 CrMoV 511.2344900 – 1.2500,2-0,44-8
X 32 CrMoV 331.2365800 – 1.0000,2-0,44-8
X3 NiCoMoTi 18-9-51.2709800-1.2000,15-0,32-4
X 15 CrCoMoV 10-10-51.28861.000 – 1.2000,15-0,32-4
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
X210 Cr 121.2080900 -1.2000,1-0,152-4
62 SIMNCr 51.2101500-6000,3-0,64-8
X 165 CrV 121.22011.000 – 1.2000,1 -0,42-4
115 CrV 31.2210350-5000,3-0,44-8
26 CrMoV 91.2307850-9500,1 -0,44-8
X 100 CrMoV 51.2363800-1.2000,1-0,44-8
85 CrMoV 12-6-51.2364950-1.2000,1-0,44-8
X 155 CrVMo 12-11.2327900-1.2000,1-0,44-8
X 210 CrW 121.2436700-9000,15-0,32-4
X 165 CrMoV 121.2601900 – 1.2000,15-0,22-4
X 60 WCrMoV 9-51.2622800-9000,1 -0,42-4
X 45 NiCrMo 41.2767650-9000,15-0,52-4
90 MnCrV 81.2842450-6500,2-0,64-8
S 10-4-3-101.32071.000 – 1.4000,05-0,25≤3
S 12-1-11.33021.200-1.4000,05-0,2≤3
S 6-5-21.33431.000 – 1.4000,05-0,25≤3
S 18-0-11.33551.000 – 1.2000,05-0,2≤3
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
100 MnCrW 41.2510500-7000,2-0,3≤5
100 Cr 61.3505350-6000,2-0,3≤5
X 102 CrMo 171.35431.000 – 1.2000,1-0,2≤3
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
C75S/Ck 751.1248350-5500,2-0,64-8
60 SiMn 51.5142400-6000,2-0,64-8
67 SiCr 51.7103500-6500,2-0,64-8
50 CrV 41.8159450-6000,2-0,64-8
58 CrV 41.8161450-6000,2-0,64-8
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mm
X 40 Cr 141.20831.000 1.2000,15-0,3
X 38 CrMo 161.2316900-1.2000,15-0,3
X 20 Cr 131.40211.000 – 1.2000,15
X 30 Cr 131.40281.000 – 1.2000,15
X 46 Cr 131.40341.000 – 1.2000,15
X 46 Cr 131.41041.000 – 1.2000,15
X 90 CrMoV 181.4112900-1.1000,15
X 90 CrMoV 181.4117950-1.2000,15
X 35 CrMo 171.41221.000-1.4000,15
X 12 CrNi 1881.4300800-1.2000,15
X5 CrNi 18 101.4301800-1.2000,15
X 10 CrNiS 1891.4305800-1.0000,15
X5 CrNiMo 17 1221.4401800-1.2000,15
X 2 CrNiMo 18 1431.4435800-1.2000,15
X5 CrNiMo 17 131.4449800-1.2000,15
X5 CrNiMo 17 131.45351.000 – 1.2000,15
X 6 CrNiMoTi 17 12 21.4571800-1.2000,15
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
X 2 NICrMo 18 8 51.63591.000-1.2000,15 – 0,31-2
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mm
X 15 CrNiSi 25 201.4841800 – 1.1000,1
X 12 CrNi 25 211.4845800 – 1.1000,1
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
EN-GJL-150/GG 15300-4500,2-0,44-10
EN-GJL-250/GG 25350-5000,2-0,54-10
EN-GJS-400-15/GGG 40EN-JS 1040400-6000,2-0,54-10
GGG 42400-6000,2-0,54-10
EN-GJS-600-3/GGG 60EN-JS 1060500-7000,2-0,64-10
EN-GJS-700-2/ GGG 70EN-JS 1070500-7000,2-0,64-10
MateriaalMateriaal nr.Hardheid HV 1NHT in mmVS in um
9 S 201.0711200-3000,2-0,64-8
9 SMnPb 281.0718200-3500,2-0,64-8
10 S 201.0721350-4000,2-0,64-8
45 S 20/46 S 201.0727350-4500,2-0,64-8
44 SMn 281.0762300-6000,2-0,64-8
MateriaalHardheid HV 1NHT in mmVS in um
Astaloy Mo400-5000,1-0,5
Sint D30350-5000,1-0,55-20
Sint D35150-3000,1-0,35-20

Contact