Ionen/plasmanitreren.

Wat we doen

Ion/Plasma nitreren

Plasmanitreren (ionnitreren) is een thermochemisch proces voor oppervlakteharding met behulp van plasma, dat wordt toegepast om de slijtvastheid, oppervlaktehardheid en vermoeidheidsweerstand te verhogen door het aanbrengen van een harde laag met drukspanningen.

Voordelen van Ion/Plasma nitreren

De voordelen van gasnitreringsprocessen kunnen worden overtroffen door plasmanitrering. Met name bij toepassing op hoger gelegeerde staalsoorten zorgt plasmanitridering voor een hoge oppervlaktehardheid, wat een hoge weerstand tegen slijtage, schuren, invreten en vastlopen bevordert. De vermoeidheidssterkte wordt voornamelijk verhoogd door de ontwikkeling van drukspanningen aan het oppervlak. Plasmanitreren is een slimme keuze wanneer onderdelen zowel genitreerde als zachte zones moeten hebben. De mogelijkheid om een diffusielaag zonder verbindingslaag te genereren, wordt vaak gebruikt bij plasmanitreren voorafgaand aan PVD- of CVD-coating. Op maat gemaakte lagen en hardheidsprofielen kunnen worden gerealiseerd.

Toepassingen & materialen

Typische toepassingen zijn o.a. tandwielen, krukassen, nokkenassen, nokvolgers, kleponderdelen, extruderschroeven, hogedrukgietgereedschappen, smeedmatrijzen, koudvervormingsgereedschappen, injectoren en kunststofmatrijzen, lange assen, koppeling- en motoronderdelen. Plasma nitreren en plasma nitrocarboneren hebben vaak de voorkeur boven de overeenkomstige gasprocessen wanneer afplakken nodig is.

Plasmanitreren is geschikt voor alle ijzerhoudende materialen, zelfs voor gesinterd staal met een hogere porositeit, gietijzer en hooggelegeerd gereedschapsstaal, zelfs met een chroomgehalte van meer dan 12%. Roestvrij staal en op nikkel gebaseerde legeringen kunnen geplasmanitreerd worden en behouden het grootste deel van hun corrosiebestendigheid als lage temperaturen worden toegepast. Speciale toepassingen zijn het plasmanitreren van titanium- en aluminiumlegeringen. Voor zware belastingen op grote machineonderdelen zoals assen en spindels biedt het gebruik van speciale met chroom en aluminium gelegeerde nitridestaalsoorten een enorm voordeel, omdat plasmanitreren een oppervlaktehardheid van meer dan 1000 HV oplevert.

Procesdetails van ion/plasma nitreren

Plasmanitreren/ionnitreren is een moderne thermochemische behandeling die wordt uitgevoerd in een mengsel van stikstof, waterstof en eventueel een koolstofhoudend gas. Bij dit lagedrukproces wordt een spanning aangelegd tussen de lading en de ovenwand. Rondom de onderdelen ontstaat een gloedontlading met een hoge ionisatiegraad (plasma). Op het oppervlak dat direct door de ionen wordt geladen, worden stikstofrijke nitriden gevormd die ontleden, waarbij actieve stikstof in het oppervlak vrijkomt. Dankzij dit mechanisme is afscherming eenvoudig te realiseren door de betreffende gebieden met een metalen deken te bedekken. Plasma-nitreren maakt het mogelijk het oppervlak aan te passen aan de gewenste eigenschappen. Op maat gemaakte lagen en hardheidsprofielen kunnen worden bereikt door het gasmengsel aan te passen: van een oppervlak zonder verbindingslaag met een laag stikstofgehalte tot 20 micron dik, tot een verbindingslaag met een hoog stikstofgehalte en een toevoeging van koolstofgas (plasma-nitrocarburatie). Het brede toepasselijke temperatuurbereik maakt een veelheid aan toepassingen mogelijk, die verder gaan dan de mogelijkheden van gas- of zoutbadprocessen.