Aufkohlen und Nitrieren

Was ist Aufkohlen und Nitrieren?

Vakuumaufkohlen mit Acetylen (AvaC)

Das AvaC-Vakuumaufkohlungsverfahren ist eine Technologie, bei der Acetylen verwendet wird, um das bekannte Problem der Ruß- und Teerbildung bei Propan nahezu zu beseitigen und gleichzeitig die Aufkohlungsleistung selbst bei Sacklöchern oder Durchgangslöchern erheblich zu erhöhen.

Einer der wichtigsten Vorteile des AvaC-Prozesses ist die hohe Kohlenstoffverfügbarkeit, die eine extrem homogene Aufkohlung auch bei komplexen Geometrien und sehr hohen Lastdichten gewährleistet. Der AvaC-Prozess beinhaltet die abwechselnde Injektion von Acetylen (Boost) und einem neutralen Gas, beispielsweise Stickstoff, zur Diffusion. Während der Boostinjektion dissoziiert Acetylen nur bei Kontakt mit Metalloberflächen, was eine gleichmäßige Aufkohlung ermöglicht.

Der größte Vorteil von AvaC zeigt sich, wenn man die verschiedenen Kohlenwasserstoffgase für die Niederdruckaufkohlung auf ihr Eindringvermögen in lange Sacklöcher mit kleinem Durchmesser untersucht. Die Vakuumaufkohlung mit Acetylen führt zu einer vollständigen Aufkohlung über die gesamte Bohrungslänge, da Acetylen eine völlig andere Aufkohlungswirkung hat als Propan oder Ethylen.

Vorteile des AvaC-Prozesses:

Kontinuierliche Hochdurchsatzfähigkeit

Garantierte Prozesswiederholbarkeit

Optimaler Einsatz von Acetylengas

Offenes, wartungsfreundliches Baukastensystem

Erhöhter Kohlenstofftransfer

Reduzierte Prozesszeit

Verbesserte Mikrostruktur, erhöhte Spannungsbeständigkeit und überlegene Oberflächenqualität der Teile

Wirtschaftliche Erweiterbarkeit zur Kapazitätssteigerung

Verschiedene Abschreckmöglichkeiten mit Helium, Stickstoff, Mischgasen oder Öl

Vorteile gegenüber Atmosphärenöfen:

Bessere Arbeitsumgebung durch Kaltwanddesign, das für eine niedrigere Gehäusetemperatur sorgt

Keine teuren Abzugshauben oder Schornsteine ​​erforderlich

Schnelleres Starten und Herunterfahren

Keine endothermen Gasgeneratoren erforderlich

Gasabschrecköfen benötigen weniger Stellfläche und müssen nicht nachgespült werden, um Abschrecköle zu entfernen

Keine Gruben oder besonderen Fundamentanforderungen erforderlich

Carbonitrieren

Carbonitrieren ist ein dem Aufkohlen ähnliches Einsatzhärteverfahren mit Stickstoffzusatz zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit und Oberflächenhärte. Im Vergleich zum Aufkohlen erhöht die Diffusion von Kohlenstoff und Stickstoff die Härtbarkeit von unlegiertem und niedriglegiertem Stahl.

Typische Anwendungen sind:Zahnräder und WellenKolbenRollen und LagerHebel in hydraulisch, pneumatisch und mechanisch betätigten Systemen.

Beim Niederdruck-Carbonitrieren (AvaC-N) werden Acetylen und Ammoniak verwendet. Wie beim Aufkohlen erhält das entstehende Teil eine harte, verschleißfeste Schicht. Im Gegensatz zum AvaC-Aufkohlen beträgt die resultierende Stickstoff- und Kohlenstoff-Einbettungstiefe jedoch zwischen 0,003 und 0,030 Zoll. Da Stickstoff die Härtbarkeit von Stahl erhöht, entstehen bei diesem Verfahren Teile mit erhöhter Härte innerhalb der angegebenen Einbettungstiefe. Da das Carbonitrieren bei etwas niedrigeren Temperaturen als das Aufkohlen durchgeführt wird, reduziert es zudem den Verzug durch Abschrecken.

Nitrieren und Nitrocarburieren

Nitrieren ist ein Einsatzhärtungsverfahren, bei dem Stickstoff in die Oberfläche eines Metalls diffundiert, meist in kohlenstoffarme, niedriglegierte Stähle. Es wird auch bei mittel- und hochkohlenstoffhaltigen Stählen, Titan, Aluminium und Molybdän angewendet.

Nitrocarburieren ist eine flache Variante des Nitrierverfahrens, bei der sowohl Stickstoff als auch Kohlenstoff in die Oberfläche des Werkstücks diffundieren. Zu den Vorteilen dieses Verfahrens gehört die Möglichkeit, Materialien bei relativ niedrigen Temperaturen zu härten, wodurch Verformungen minimiert werden. Im Vergleich zum Aufkohlen und anderen Einsatzhärtungsverfahren ist es zudem in der Regel kostengünstiger.

Zu den Vorteilen des Nitrierens und Nitrocarburierens zählen eine verbesserte Festigkeit sowie eine bessere Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit

Nitrieren und Nitrocarburieren kommen unter anderem bei Zahnrädern, Schrauben, Federn, Kurbelwellen und Nockenwellen zum Einsatz.

Zum Aufkohlen und Nitrieren empfohlene Öfen.