Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Eigenschaftsverbesserung nitrierter Bauteile durch eine nachfolgende Induktionswärmebehandlung

Mit dem Langzeit- oder Tiefnitrieren als verzugsarme Alternative zum Einsatzhärten können die Kosten für eine Nachbearbeitung deutlich reduziert werden. Auch der Einsatz unter Betriebsbedingungen, für die einsatzgehärtete Bauteile nicht in Frage kommen, sind möglich. Zum Erreichen hoher Nitrierhärtetiefen sind jedoch Behandlungsdauern von mehreren hundert Stunden notwendig, in denen Anlasseffekte stattfinden, die die Eigenschaften der Nitrierschicht beeinflussen.

Durch eine Kombinationsbehandlung aus Nitrieren und Induktionshärten sollen hohe Härtetiefen in kurzen Behandlungsdauern erreicht werden. Dazu sollen mit dem geregelten Gasnitrieren geeignete Zustände für das anschließende Induktionshärten eingestellt werden. Beim Induktionshärten soll das Umwandlungsverhalten der Nitrierschicht und dessen gezielte Beeinflussung untersucht werden. Neben ausführlichen Gefügecharakterisierungen sollen auch Verschleiß- und Schwingfestigkeitsversuche zur Bewertung der Randschichtzustände durchgeführt werden. Es wird nicht nur eine deutliche Einsparung von Prozessenergie erwartet sondern auch Randschichteigenschaften, die mit den Einzelverfahren nicht einstellbar sind.

Durch die Erforschung der Kombinationsbehandlung aus Nitrieren und Induktionshärten werden KMU in die Lage versetzt, ihr Behandlungsspektrum für beanspruchungsgerechte Randschichten zu erweitern und die beanspruchungsgerechte Wärmebehandlung mit einer höheren Energieeffizienz durchzuführen, da aufwändige Langzeitbehandlungen durch eine Kombinationsbehandlung mit deutlich kürzeren Prozessdauern ersetzt werden können. Darüber hinaus lassen die durch eine Kombinationsbehandlung erzeugten Randschichten eine deutliche Steigerung der Belastbarkeit gegenüber herkömmlich nitrierten Bauteilen erwarten. Es ergeben sich also sowohl Wettbewerbsvorteile für Lohnhärtereien, die die im Rahmen dieses Vorhabens gewonnenen Erkenntnisse einsetzen als auch für Unternehmen, die Produkte aus nitrierten Bauteilen herstellen.