Plasmanitrieren und Nitrocarburieren sind beides thermochemische Wärmebehandlungsverfahren, die darauf abzielen, die Oberflächeneigenschaften von Metallen zu verbessern, insbesondere deren Verschleißfestigkeit, Dauerfestigkeit und Korrosionsschutz. Sie unterscheiden sich jedoch in den Elementen, die sie in die Metalloberfläche einbringen, und in den daraus resultierenden Eigenschaften.
Plasma-Nitrieren:
Beim Plasmanitrieren diffundiert Stickstoff in die Metalloberfläche und bildet mit dem Werkstückmaterial Nitride. Dieses Verfahren zielt in erster Linie auf die Erhöhung der Oberflächenhärte und der Verschleißfestigkeit ab. Es eignet sich besonders für hochlegierte Stähle, bei denen es die Verschleiß-, Abrieb- und Reibfestigkeit erheblich verbessern kann. Das Verfahren wird im Vergleich zum konventionellen Härten bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt, was dazu beiträgt, eine hohe Maßgenauigkeit beizubehalten und den Bedarf an Nachbearbeitung zu verringern. Das Plasmanitrieren ist auch für seine Reproduzierbarkeit, Umweltfreundlichkeit und Energieeffizienz bekannt.Nitrocarburieren:
- Im Gegensatz dazu werden beim Nitrocarburieren sowohl Stickstoff als auch Kohlenstoff in die Metalloberfläche eingebracht. Dieses Verfahren wird in der Regel für unlegierte Stähle und Gusseisen verwendet und bildet eine kohlenstoffhaltige Epsilon (ε)-Verbindungsschicht (Fe2-3CxNy). Das Nitrocarburieren wird besonders empfohlen, wenn eine dickere Verbindungsschicht erforderlich ist, da es die Korrosionsbeständigkeit wirksamer verbessern kann als das Plasmanitrieren allein. Zusätzlich kann nach dem Nitrocarburieren eine Nachoxidation durchgeführt werden, um den Korrosionsschutz weiter zu erhöhen, insbesondere bei niedrig und mittel legierten Werkstoffen.Vergleich:
- Eingeführte Elemente: Beim Plasmanitrieren wird Stickstoff eingebracht, während beim Nitrocarburieren sowohl Stickstoff als auch Kohlenstoff eingebracht werden.
- Eignung: Das Plasmanitrieren eignet sich eher für hochlegierte Stähle, während das Nitrocarburieren in der Regel für unlegierte Stähle und Gusseisen verwendet wird.
- Zusammengesetzte Schicht: Beim Nitrocarburieren entsteht in der Regel eine dickere Verbindungsschicht, die für eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit von Vorteil ist.
Nachbehandlung:
Eine Nachoxidation kann nach beiden Verfahren durchgeführt werden, wird aber häufiger mit dem Nitrocarburieren in Verbindung gebracht, um die Korrosionseigenschaften weiter zu verbessern.
