Hallo,
für Getriebekomponenten wie Zahnräder werden ja meist Einsatzstähle verwendet. Die sind dann zusätzlich noch mit Aluminium und Stickstoff legiert, um Feinkornbeständigkeit beim Aufkohlen durch AlN-Ausscheidungen zu gewährleisten.
Doch jetzt meine Frage:
Wie kann man genau z.B. 0,01 Gew.-% Stickstoff in den Stahl bekommen?
Beste Grüße
Randy
Ein harter Stahl ist meistens spröde. Deshalb wird meist nur eine harte (=verschleißfeste) Oberfläche gewünscht.
Das Zahnrad soll im Kern jedoch möglichst zäh sein, damit es bei großen Belastungen nicht einfach zerspringt.
Einsatzstähle zeichnen sich durch einen extrem geringen Kohlenstoffgehalt aus. Um später die gewünschte Härte zu erreichen, werden sie einem kohlestoffhaltigen Medium ausgesetzt, so dass der Kohlenstoff in das Werkstück hineindiffundiert. Somit wird das Werkstück an der Oberfläche härter.
Ähnlich verhält es sich beim „Nitrieren“: hier wird das Werkstück auf ca. 500 Grad erhitzt und mit Stickstoff begast. Dadurch diffundiert der Stickstoff in die Oberfläche und härtet diese.
Gruß von der Ostsee !!
BalticChris
Hallo BalticChris,
Danke für deine Antwort, aber das wollte ich nicht wissen. Ich bin mir durchaus der Thematik Einsatzhärten und Nitrieren bewusst.
Mich interessiert aber, wie der Stahlhersteller es schafft, genau 0,01 Gew.-% Sticktoff in den Stahl zu bekommen. Normalerweise ist Stickstoff ja ein unerwünschtes Element bei der Stahlhestellung, was nur als Nebenprodukt auftritt. Bei Getriebekomponenten wird es aber bewusst als Legierungselement eingesetzt.
Also wie kann man eine definierte Menge Stickstoff bei der Stahlherstellung im Hochofen in den Stahl bekommen?
lg Randy
Hallo Randy,
das ist etwas für einen Eisenhüttenexperten.
Ich vermute jedoch, dass man es nicht „hinein“ bekommt, sondern den Stahl auf das gewünschte Maß herunterreduziert. Das Roheisen ist ja normalerweise verunreinigt. Durch das Aufblasen von Sauerstoff verbrennen die unerwünschten Elemente.
vgl.: http://www.dillinger.de/cdstahlherstellung/cd/screen…
Gruß
Chris
Oh man - was für eine frage.
nicht dass sie schlecht währe, aber da bin ich total überfragt. Ich fertehe aber auch nicht ganz den schwerpunkt deiner frage.
den stickstoff an den stahl zu binden, oder die menge exakt zu bestimmen.
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Hallo,
Stickstoff bekommt man duch Gasnitrieren bzw. Plasmanitrieren in die Oberfläche von Stahl. 0,3 - 0,6mm Tief sind hier üblich. Aluminium ist den Nitrierstählen beilegiert weil er die Nitrierbarkeit verbeseert.
Nitrieren spielt sich in einem Tmp-Bereich von 500°C ab und wird in Anlagen mit Ammoniakbegasung (NH3) durchgeführt.
Beim Nitrien ist die Oberflächenhärte und die Tiefe relevant.
Genau 0,01% Stickstoff in den Stahl zu bekommen ist hier nicht das Ziel und ich wüßte auch nicht warum und wie.
Ich hoffe Dir geholfen zu haben.
Gruß
Thomas
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Hallo Thomas,
das war nicht meine Frage. Ich wollte wissen, wie der Stahlhersteller genau einen Stickstoffgehalt von 0,01% einstellen kann. Um Nitrieren o.ä. ging es in meiner Frage nicht.
Ich weiß mittlerweile, dass das Sekundärmetallurgisch durch entgasen geschieht. Trotzdem danke 
Hallo,
da kann ich leider nicht helfen. Ruf doch einfach mal beim Stahlhersteller (Böhler, VSG …) an.
Gruß
Thomas
Tit mir Leid kann ich leider nicht helfen
Hallo,
das weiß ich auch nicht.Du solltest das mal bei
den Herstellern anfragen. Stickstoff ist aber häufig wegen Porenbildung unerwünscht, außer im Austenit, dort ist er Austenitbildner.
Gruß Christian
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Hallo Randy,
wir steuern dieses im Kammerofen mit Aufenthaltsdauer der Teile und Menge der Stickstoffzugabe.
Detaillierteres könnte ich in ca. 2 Wochen nach Rückkehr des Kollegen sagen.
Gruss
Rolf Lübbers
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Sorry - dazu kann ich leider nicht weiterhelfen.
Gruß
Rainer
Stickstoff wird in die Schmelze mittels Zugabe von Stickstoffhaltigen Zusätzen (z.B. Stickstoff Mangan) oder durch Spülen der Schmelze mit Stickstoff statt Argon.
Auch beim Abgießen im Strangguss kann durch Stickstoffspülung in der Verteilerrinne noch etwas aufgestickt werden. Das geht aber in der Pfanne im Legierungsstand genauer.
Gruß
/Alex
Hallo Randy
Bei deiner Frage kann ich dir nicht weiterhelfen.
Leider hab ich kein Maschinenbau oder ähnliches Studium. Da lernt man sowas auszurechnen welche Temperatur der Ofen/ die Flüssigkeit, welche Bestandteile drin sein müssen und welche Einwirkzeit, anschließende Nachbehandlung, etc.
Sowas wie Härten und Vergüten machen nur wenige spezialisierte Firmen. Ich denk das selbst mal im Hobbyraum oder Werkstadt zu probieren wird nicht sehr erfolgreich enden, da der Prozess aufs peinlichste stimmen muß.
Ich würd mirs nicht zutrauen.
Falls du bei deiner Suche auf was interessantes stöst, lass es mich bitte wissen.
Viele Grüße,
Nelli