Premium
Mikrostrukturelle und röntgenographische Analysen an einem plasmanitrierten Schnellarbeitsstahl
Author(s) -
da Silva Rocha A.,
Hirsch T.,
Strohaecker T. R.
Publication year - 2001
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/1521-4052(200109)32:9<693::aid-mawe693>3.0.co;2-p
Subject(s) - physics , chemistry , nuclear chemistry , analytical chemistry (journal) , materials science , environmental chemistry
Eine Nitrierbehandlung führt bei Eisenbasislegierungen zu einer Verbesserung des Verschleiß‐ und Korrosionswiderstands. Zur Untersuchung des Einflusses von Parametern eines Plasmanitrierprozesses auf die Struktur und die Eigenschaften von Verbindungs‐ und Diffusionsschicht wurde in der vorliegenden Untersuchung eine systematische Variation der Prozeßparameter Temperatur und Atmosphärenzusammensetzung vorgenommen. Metallographische Analysen, Röntgenbeugungsuntersuchungen und Analysen der chemischen Zusammensetzung mittels der optischen Glimmentladungsspektroskopie wurden zur Charakterisierung der erzeugten Randschichtzustände verwendet. Die Ergebnisse belegen, dass abhängig vom Stickstoffanteil der Atmosphäre bei Temperaturen von 350°C bis 500°C Randschichten mit und ohne Verbindungsschicht auf dem Schnellarbeitsstahl S 6‐5‐2 erzeugt werden können. Beim Plasmanitrieren in einer Atmosphäre von 5 Vol.% Stickstoff und 95 Vol.% Wasserstoff wurde keine Verbindungsschicht beobachtet. Die Atmosphäre von 76 Vol.% Stickstoff und 24 Vol.% Wasserstoff führte bei allen Temperaturen von 350°C bis 500°C zu einer Verbindungsschicht. Röntgenographische Phasenanalysen zeigen, dass praktisch nur das ε‐(Carbo)Nitrid in der Verbindungsschicht vorliegt, wobei allerdings auf Grund der Komplexität der Phasendiagramme die Existenz eines kleinen Anteils von γ′‐Nitrid nicht vollkommen ausgeschlossen werden kann. Nach einer Korrektur hinsichtlich der durch den Stickstoffgradient vorliegenden Scheinspannungen wurden hohe Druckeigenspannungen in der Diffusionsschicht beobachtet. Diese stiegen mit der Nitriertemperatur an. Nach einer qualitativen Abschätzung des Einflusses der Stickstoffgradienten ergaben sich vermutlich hohe Zugeigenspannungen in der ε‐Verbindungsschicht des untersuchten Schnellarbeitsstahls.