Gasnitrering

Gasnitrering är en termokemisk ythärdningsprocess som används för att öka slitagemotstånd, ythårdhet och utmattningshållfasthet genom diffundering in av kväve och bildandet av hårda nitridutskiljningar.

Fördelar

Nitrering är gynnsamt för komponenter som utsätts för tung belastning. Det ger en hög ythårdhet som gynnar högt motstånd mot slitage, repning, påkletning/kallsvetsning och nötning. Utmattningshållfastheten ökas huvudsakligen genom ytliga tryckspänningar. Det stora variationen i temperaturer och härddjup, som möjliggör justering av olika egenskaper hos de utsatta delarna, ger gasnitrering en mängd användningsområden.

Användningsområden

Till vanliga användningsområden hör kugghjul, vevaxlar, kamaxlar, ventillyftare, ventildelar, fjädrar, strängsprutskruvar, gjutningsverktyg, hejarstansar, aluminiumsprutformar, injektorer och plastgjutformar.

Nitrering har bäst verkan när det tillämpas på de ståltyper som innehåller nitridbildande ämnen, t.ex. krom, molybden, vanadin och aluminium. Processen går också att använda på verktygsstål som varmarbetsstål, kallarbetsstål och formstål. Ett användningsområde i låg temperatur är nitrering av fjäderstål för att förlänga utmattningsmotståndet för fjädrar som används i fordon. I allmänhet kan alla järnhaltiga material gasnitreras upp till 5 % krom. För högre halter av legeringsämnen och för gasnitrering av rostfritt stål kan plasmanitrering övervägas. Gasnitrering av sintrade stål med låg densitet rekommenderas inte.

För bästa möjliga resultat bör materialet vara i ett härdat och anlöpt tillstånd före gasnitrering.

Processuppgifter

Gasnitrering är en ”termokemisk” värmebehandlingsprocess vid låg temperatur (vanligen 520 °C/970 °F) och låg distorsion, som utförs för att förbättra ytegenskaperna hos ytbehandlade eller nästan ytbehandlade järnhaltiga komponenter. Om en kolförbrukande gas tillsätts, kallas processen för gasnitrokarburering. Skiktet brukar bestå av två zoner föreningszonen (vita lagret) som kan vara en kubisk eller hexagonal nitrid, och diffusionszonen innanför med upplöst kväve och utskiljningar av hård nitrid. Föreningszonen på komponenternas yta står för det mesta av det höga motståndet mot slitage, repning, påkletning/kallsvetsning och nötning. Diffusionslagret bidrar med förbättrad utmattningshållfasthet och fungerar som stöd för det hårda sammansatta lagret. Genom kontroll och justering av processatmosfären, kan föreningszonen utformas för förbättrad utmattningshållfasthet till tjocka kväve- och kolrika föreningszoner hos gasformig nitrokarburering. Efteroxidation kan göras om bra slitage- och korrosionsmotstånd önskas. I sådana fall kan det vara att föredra att välja Corr-I-Dur^®.