Stickstoff ist ein entscheidendes Element in Wärmebehandlungsprozessen.
Er schafft eine inerte Atmosphäre, die den Sauerstoff verdrängt.
Dadurch werden Oxidation und andere unerwünschte chemische Reaktionen während des Erhitzungsprozesses verhindert.
Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, bei denen die Unversehrtheit und die Oberflächenqualität von Metallen entscheidend sind.
Warum wird Stickstoff in der Wärmebehandlung eingesetzt? 5 Hauptvorteile
1. Erzeugung einer inerten Atmosphäre
Stickstoff gilt bei Temperaturen unter 1800°C als inert.
Daher ist er für die meisten Wärmebehandlungsverfahren geeignet.
Seine Hauptaufgabe besteht darin, Sauerstoff aus der Umgebung zu verdrängen.
Dies ist entscheidend, um die Oxidation der Metalloberflächen zu verhindern.
Oxidation kann zu Oberflächenfehlern und einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führen.
2. Kosten-Nutzen-Verhältnis
Im Vergleich zu Edelgasen wie Argon ist Stickstoff wesentlich billiger.
Dieser wirtschaftliche Vorteil macht ihn zur bevorzugten Wahl für Industrien, die große Mengen an Inertgas für ihre Prozesse benötigen.
Die Wahl zwischen Stickstoff und Argon hängt jedoch auch von dem zu behandelnden Material und dem Potenzial für Reaktionen mit Stickstoff ab.
3. Metallurgische Wirkungen
Stickstoff spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung des Glühprozesses.
Er kann auch bei Aufkohlungs- und Nitrierungsbehandlungen eingesetzt werden.
Stickstoff kann sich in der Stahlmatrix auflösen und wirkt in austenitischen nichtrostenden Stählen als Mischkristallverfestiger.
Es ist jedoch Vorsicht geboten, da Stickstoff bei hohen Temperaturen auch Nitride bilden kann, die die Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen wie nichtrostendem Stahl beeinträchtigen können.
4. Anwendung in verschiedenen Branchen
Stickstoff wird in verschiedenen Sektoren wie der Wärmebehandlung von Metallen, der Pulvermetallurgie und der Halbleiterherstellung eingesetzt.
Die Reinheitsanforderungen an Stickstoff können je nach Anwendung erheblich variieren und reichen von 99,5 % bis 99,9995 % mit spezifischen Taupunkten.
5. Umwelt- und Sicherheitsaspekte
Die Verwendung von Atmosphären auf Stickstoffbasis bei der Wärmebehandlung wird auch wegen ihrer energiesparenden Eigenschaften und der geringeren Umweltbelastung bevorzugt.
Sie trägt dazu bei, Umweltverschmutzung zu vermeiden und die natürlichen Ressourcen vollständig zu nutzen, was den modernen industriellen Nachhaltigkeitszielen entgegenkommt.
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