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Großes Zahnrad für eine industrielle Anwendung, nitriert mit einer Einsatztiefe von 0,040″. Das Zahnrad hat einen Durchmesser von 12′ und eine Höhe von 12′ und wiegt etwa 24.000 Pfund. Nabe, Bohrung und Stegflächen des Getriebes wurden maskiert, um das Nitrieren zu verhindern und eine nachträgliche Wärmebehandlung zu ermöglichen.

Nitrieren

Gasnitrieren ist ein Oberflächenhärtungsverfahren, bei dem der Oberfläche von Stahlteilen Stickstoff zugeführt wird, wobei dissoziiertes Ammoniak als Quelle verwendet wird. Beim Gasnitrieren wird bei relativ niedrigen Temperaturen eine sehr harte Oberfläche erzeugt, ohne dass ein Abschrecken erforderlich ist.

Das Nitrieren wird bei Temperaturen durchgeführt, die unter der Umwandlungstemperatur von legierten Stählen liegen, so dass bei ordnungsgemäßen Fertigungstechniken nur ein geringer oder gar kein Verzug entsteht. Die zu nitrierenden Teile werden auf das richtige Festigkeitsniveau wärmebehandelt und anschließend bearbeitet. Anschließend werden die Teile aktivem Stickstoff bei einer sorgfältig kontrollierten Temperatur ausgesetzt, die in der Regel im Bereich von 925°F bis 985°F liegt. Diese Temperatur liegt in der Regel unter der endgültigen Anlasstemperatur des Stahls, so dass das Nitrieren die mechanischen Eigenschaften des Grundmetalls nicht beeinträchtigt. Infolgedessen kann ein sehr hochfestes Produkt mit extrem guter Verschleißfestigkeit hergestellt werden, bei geringer oder gar keiner Änderung der Abmessungen.

Die zu nitrierenden Bauteile werden vor der Endbearbeitung häufig spannungsarmgeglüht, so dass die einzigen beobachteten Größenänderungen ein Wachstum von etwa 0,0005″ sind. In einigen Fällen werden nitrierte Bauteile nach dem Nitrieren plangeschliffen, um die äußerste spröde Schicht zu entfernen, die durch den Prozess entstanden ist, oder um die Teile in eine enge Toleranz zu bringen.

Die Teile können maskiert werden, um das Härten einiger Bereiche zu vermeiden, wie z. B. Getriebenaben und Bohrungen, Passfedernuten, Gewindebohrungen oder Lagerflächen, die nach dem Nitrieren leicht bearbeitet werden können. Typische Härten für verschiedene Nitrierstähle sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Anlagen

Gasnitrieren/Nitrocarburieren (900° – 1200°F)

Maximale Belastungsgrößen