Het proces en de voordelen ervan
Gasnitreren verbetert de oppervlakken van ijzergebaseerde werkstukken die aan hoge belastingen worden blootgesteld. Gasnitreren verhoogt de vermoeiingssterkte en de slijtage- en schuurweerstand. Het wordt uitgevoerd bij lage temperaturen rond 520 °C. De vervorming is daardoor zeer laag. Een variant van gasnitreren is gasnitrocarboneren, waarbij een koolstofafgevende atmosfeer wordt gebruikt.
Bij gasnitreren ontstaan diepere lagen dan bij het Tenifer QPQ-proces (zoutbadnitrocarboneren). De behandeltijden zijn over het algemeen erg lang. Onderdelen die gevoelig zijn voor vervorming moeten daarom eerst worden voorbehandeld met spanningsarmgloeien.
Gasnitreren vormt een verbindingslaag van nitriden op de werkstukken. Een dunne laag verbetert de vermoeiingsweerstand. Dikke lagen verbeteren de slijtage- en corrosieweerstand. Opgeloste stikstofatomen en nitride vormen de diffusielaag onder de verbindingslaag. Het verlengt de levensduur van de onderdelen.
NIOX en ALDOX: Een speciale modificatie van gasnitrocarboneren met naoxidatie
Als werkstukken met gas moeten worden genitrocarbureerd en nageoxideerd in de hoogste kwaliteit, kunnen ze met het NIOX- of ALDOX-proces worden behandeld. Het oppervlak krijgt een elegante zwarte look en aanzienlijk verbeterde corrosiebescherming.
Gasnitreren biedt een bijzonder breed scala aan toepassingen omdat de werkstukken door verschillende nitreerdiepten en temperaturen een grote verscheidenheid aan eigenschappen kunnen krijgen.
De voordelen van gasnitreren op een rij
- Hogere buigsterkte en vermoeiingssterkte
- Betere slijtage- en schuurweerstand
- Lagere wrijvingscoëfficiënt
- Hoge temperatuurbestendigheid
- Betrouwbaar reproduceerbare resultaten
- Gedeeltelijke harding mogelijk
- Lage vervorming bespaart nabewerking van onderdelen
Oppervlaktehardheid en nitreerhardingsdiepte van verschillende materialen
Deze tabel toont de oppervlaktehardheid die kan worden bereikt met gasnitreren voor verschillende materialen.
Hierbij geldt:
- Een hogere behandelingstemperatuur verlaagt de inherente hardheid van de nitreerlaag
- Een langere nitreertijd verhoogt ook de nitreerhardingsdiepte (NHD).
- Een hogere temperatuur (500 °C - 600 °C) diffundeert stikstof in dezelfde behandeltijd dieper in het materiaal
- Een hoger legeringsgehalte van het materiaal verhoogt de nitreerhardheid. Het vermindert echter ook de diepte waarin stikstof in het materiaal kan doordringen.
Toepassingsgebieden
Gasnitreren is bijzonder geschikt voor gelegeerde materialen omdat ze nitridevormende elementen bevatten. Dit zijn bijvoorbeeld chroom, molybdeen, vanadium of aluminium. Dit geldt ook voor gereedschapsstaal (koud- en warmwerkstaal en vormstaal) en het veelgebruikte verenstaal in de auto-industrie. Geharde of reeds ontlaten materialen behalen de beste resultaten.
Roestvrij staal en hogergelegeerde materialen worden daarom eerder onderworpen aan plasmanitreren.
Voorbeelden van onderdelen
- Aandrijvingen
- Kleponderdelen
- Veren
- Tandwielen
- Aandrijfassen
- Geleiderails
- Extruderschroeven
- Spoelen
- Nokkenschijven
- Hydraulische cilinders
- Smeedmatrijzen
- Buigstempels
- Matrijzen
- Spuitgietgereedschap
- Nokkenassen
- Krukassen
- Injectoren
Samenvatting: Welke materialen zijn geschikt?
- Nitreerstaalsoorten (gelegeerd met aluminium, chroom, molybdeen en vanadium voor hoge oppervlaktehardheid)
- Veredelstaalsoorten
- Stalen materialen
- Gegoten materialen
- Sintermaterialen
Checklist: Gasnitreren bestellen
Wilt u bij ons werkstukken of materialen gasnitreren, dan adviseren wij u graag over de beste werkwijze. U kunt de volgende checklist gebruiken om de bestelling zelf voor te bereiden.
- Welk materiaal moet worden behandeld en in welke staat verkeert het?
- Hoe hoog is de vereiste hardheid (waaronder het tolerantiebereik in HV)?
- Wat is de gewenste nitreerhardingsdiepte (waaronder het tolerantiebereik in mm)?
- Welke gebieden moeten worden genitreerd en waar kan de hardheidsmeting worden uitgevoerd?
- Hoe dik moet de verbindingslaag zijn (waaronder het tolerantiebereik in μm)?
Voor succesvol gasnitreren moet het oppervlak van het werkstuk ook aan de volgende voorwaarden voldoen:
- Olie-, vet- en roestvrij
- Metaal blank
- Niet ontkoold of geoxideerd
- Zonder oppervlaktelagen
- Bij voorkeur zonder bestaande oppervlakteharding omdat de nitridelaag zich dan slechter kan vormen
Technische kengetallen:
- Temperatuur: tot 600 °C
- Ovengrootte: Diameter tot 1100 x 3300 mm
- Doorlooptijd: vanaf 12 uur
- Nitreerhardingsdiepte: tot 0,6 mm