Lokales atmosphärisches Plasmanitrieren von Stählen zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften

Nitrierprozesse werden seit vielen Jahren erfolgreich in der Industrie eingesetzt, um die Eigenschaften der Metalloberfläche zu verbessern. Alle industriell verwendeten Nitrierverfahren arbeiten nach dem Prinzip der globalen Aufstickung des gesamten Bauteils. Mit den bisher eingesetzten Methoden ist das lokale Nitrieren der Bauteile ein sehr aufwändiger Prozess und führt zu zusätzlichen Kosten sowie Bearbeitungszeiten. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Prozess des atmosphärischen Plasmanitrierens (APN) untersucht.
Das APN-Verfahren lässt sich gut automatisieren und ermöglicht das Nitrieren von lokalen Bauteilzonen unter atmosphärischen Bedingungen. In dieser Arbeit wurde das lokale Nitrieren unter Verwendung des übertragenen und des nicht übertragenen Plasmalichtbogens untersucht. Die Übertragbarkeit der gewonnenen Erkenntnisse wurden an unterschiedlichen Materialien (Werkzeug-, Nitrier- und Baustählen) überprüft. Es erfolgte eine werkstoffkundliche Betrachtung der mittels des APN-Prozesses erzeugten Nitrierschichten in Bezug auf Mikrohärtesteigerung sowie Verschleißverhalten.