Oberflächenhärten dient der Erzeugung einer harten und verschleißfesten Randschicht bei Werkstücken aus Stahl, während die Zähigkeit im Kern weitgehend erhalten bleibt. Mehr Informationen zu den verschiedenen Verfahren, sowie deren Vor- und Nachteile finden Sie in diesem Artikel.

Dieser Artikel liefert unter anderem Antworten auf die folgenden Fragen:

  • Wodurch zeichnen sich oberflächengehärtete Bauteile in ihren Eigenschaften aus?
  • Wie wird beim Flammhärten die Tiefe der Härteschicht gesteuert?
  • Welche Vorteile bietet das Induktionshärten im Vergleich zum Flammhärten?
  • Weshalb muss beim Laserhärten nicht mit Wasser abgeschreckt werden?
  • Für welche Stähle bietet sich das Einsatzhärten an und welche Eigenschaft im mechanischen Verhalten weisen einsatzgehärtete Bauteile auf?
  • Was versteht man unter Einfachhärten, Doppelhärten und Direkthärten?
  • Bei welchen Stählen wird das Einfachhärten bzw. Doppelhärten im Vergleich zum Direkthärten angewendet?
  • Worin unterscheidet sich das Nitrierhärten von allen anderen Oberflächenhärteverfahren?
  • Welches vorrangige Ziel wird beim Nitrieren verfolgt?

Einleitung

Um die Verschleißfestigkeit von sich berührenden Bauteilen zu erhöhen ist eine harte Oberfläche unerlässlich. Für diese Fälle bietet sich grundsätzlich das Härten als mögliche Wärmebehandlung an. Nachteilig ist dabei jedoch die gleichzeitig abnehmende Zähigkeit bzw. Versprödung des Stahls, die zu unvorhersehbarem Materialversagen führen kann. Aus diesem Grund kann es sinnvoll sein lediglich die Oberfläche eines Werkstückes zu härten, sodass der Bauteilkern nach wie vor seine Zähigkeit behält (partielles Härten). Man spricht dann von Oberflächenhärten bzw. von Randschichthärten.

Beim Oberflächenhärten wird zur Steigerung der Verschleißfestigkeit lediglich die Randschicht gehärtet, sodass der Bauteilkern nach wie vor zäh bleibt!

Zahnräder stellen typische Fälle dar bei denen das Randschichthärten Anwendung findet. Aber auch Kurbel- oder Nockenwellen werden nach einem vorgelagerten Vergütungsprozess in der Regel nachträglich noch oberflächengehärtet. Je nach Anwendungsfall haben sich dabei unterschiedliche Verfahren zum Oberflächenhärten entwickelt. Auf die Wichtigsten soll in den folgenden Abschnitten näher eingegangen werden.

Gehärtete Randschicht eines Zahnrades
Abbildung: Gehärtete Randschicht eines Zahnrades

Flammhärten

Beim sogenannten Flammhärten wird eine Brennerflamme über die zu härtende Werkstoffoberfläche geführt, die hieraufhin austenitisiert wird. Unmittelbar hinter den Brennerflammen sind Wasserdüsen angebracht, die dann für die notwendige Abkühlung zur Martensitbildung sorgen (Abschrecken). Ein nachträgliches Anlassen ist beim Flammhärten nicht üblich! Dies gilt in der Regel auch für die anderen Verfahren zur Randschichthärtung, da der nichtgehärtete Kern eine ausreichende Zähigkeit mit sich bringt.

Flammhärten einer Oberfläche
Abbildung: Flammhärten einer Oberfläche

Die Dicke der gehärteten Randschicht hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der die Brennerflammen über die Werkstückoberfläche gezogen werden. Je langsamer die Geschwindigkeit desto tiefer kann die Wärme eindringen und das Gefüge austenitisieren und umso dicker wird nach dem Abschrecken die gehärtete Randschicht sein. Gleichzeitig muss natürlich auch die zur Martensitbildung notwendige Abkühlgeschwindigkeit in den tieferen Randschichten gegeben sein! Da Legierungselemente im Allgemeinen die kritische Abkühlgeschwindigkeit senken, können bei hochlegierten Stählen tiefere Randschichten gehärtet werden.

Beim Flammhärten werden Brennerflammen über das Werkstück geführt und mit Wasserbrausen abgeschreckt! Die Steuerung der Einhärtetiefe erfolgt über die Vorschubgeschwindigkei!

Das Flammhärten stößt aufgrund der relativ sperrigen Anordnung der Brennerdüsen und Wasserbrausen vor allem bei kleinen Bauteilen mit komplexen Geometrien an Grenzen. Auch in Sachen Genauigkeit (Einstellung der Härtetiefe) steht das Flammhärten im Allgemeinen dem Induktionshärten und Laserhärten nach.

Grundsätzlich sollte das Erwärmen bei den entsprechenden Oberflächenhärteverfahren so zügig wie möglich erfolgen, um die Wärmeeinflusszone auf unerwünschte Bereiche gering zu halten. Ansonsten besteht die Gefahr von Wärmespannungen bzw. des Verziehens der Bauteilgeometrie (Härteverzug). Darüber hinaus kommt es bei langen Heizzeiten zu einer verstärkten Zunderbildung, was in der Regel eine entsprechende Nachbearbeitung erforderlich macht. Bei einer raschen Erwärmung muss jedoch beachtet werden, dass kein thermodynamischer Gleichgewichtszustand im Gefüge mehr gegeben ist. Dies führt dazu, dass sich die Umwandlungstemperatur für die Austenitisierung zu höheren Temperaturen hin verschiebt.

Induktionshärten

Die Brennerflammen beim Flammhärten führen im Allgemeinen zu einer großen Wärmeeinflusszone. Dies kann bei kleinen Geometrien zu einer unerwünschten Durchhärtung über den gesamten Querschnitt führen. Um auch solche dünnwandige Werkstücke nur an deren Oberfläche im Bereich von wenigen zehntel Millimetern zu härten kann das sogenannte Induktionshärten angewandt werden.

Das Prinzip des Induktionshärtens beruht auf dem Induktionseffekt, welcher auch bei Induktionskochfeldern oder Transformatoren genutzt wird. Dabei wird in einer Werkzeugelektrode aus Kupfer, die der Form des zu härtenden Werkstückes angepasst ist, ein hochfrequenter Wechselstrom erzeugt (“Primärspule”). Dies wiederum führt zu einem sich stetig wechselnden Magnetfeld um die Elektrode, welches in das angrenzende Werkstück eindringt und nach dem Induktionseffekt Wirbelströme erzeugt (“Sekundärspule”). Diese sehr großen Wirbelströme von teilweise mehreren Tausend Ampere pro Quadratmillimeter führen zum Erwärmen des Werkstücks.

Induktionshärten eines Bolzens
Abbildung: Induktionshärten eines Bolzens

Dass die Wärmeentwicklung dabei vorwiegend an der Oberfläche und weniger im Werkstoffinneren stattfindet ist einem weiteren physikalischen Phänomen zu verdanken, dem sogenannten Skin-Effekt. Während bei Gleichstrom die Stromdichte in einem Leiterquerschnitt konstant ist, so nimmt bei Wechselstrom die Stromdichte mit steigender Frequenz in den äußeren Bereichen zu und im Inneren ab. Die Frequenz der Wirbelströme im Werkstück richtet sich nach der Frequenz des Wechselstromes in der Elektrode (auch Induktor genannt). Hierdurch ergibt sich auch eine relativ einfache Steuerung der Einhärtetiefe. Je höher die Frequenz, desto stärker ist der Skin-Effekt und umso dünnere Härteschichten können erzielt werden.

Die einzustellenden Frequenzen richten sich also nach den zu erzielenden Dicken der Härteschichten. Bei Netzfrequenz von 50 Hz sind Härteschichten im Bereich von 20 mm bis 10 mm erzielbar. Im Mittelfrequenzbereich von 1 kHz bis etwa 10 kHz sind Einhärtetiefen von etwa 5 bis 1 mm erreichbar. Im Hochfrequenzbereich von bis zu mehreren Megahertz können sogar Härteschichten von nur wenigen zehntel Millimetern erzielt werden.

Beim Induktionshärten wird das Werkstück durch induzierte Wirbelströme erwärmt. Die Steuerung der Einhärtetiefe erfolgt über die Frequenz des Wechselstroms!

Das Abschrecken der austenitisierten Oberfläche erfolgt beim Induktionshärten in der Regel durch nachgeschaltete Wasserbrausen, die mitsamt dem Induktor gleichmäßig über das Werkstück gezogen werden. In Fällen wo nur sehr geringe Einhärtetiefen erzielt werden, kann die Abschreckung auch ohne Wasserbrause über den relativ kühlen Werkstoffkern erfolgen (Selbstabschreckung). Dadurch dass beim Induktionshärten eine sehr große Härte in der Oberfläche erzielt werden kann, kann es zu großen Eigenspannungen kommen. Dies kann ein nachträgliches Anlassen bei geringen Temperaturen erforderlich machen.

Die Heizzeiten sind beim Induktionshärten im Allgemeinen wesentlich geringer als beim Flammhärten, da eine ca. 10-fach größere spezifische Heizleistung von mehreren Kilowatt pro Quadratzentimeter erzielt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Zunderbildung relativ gering ausfällt und der Nachbearbeitungsaufwand dementsprechend reduziert wird. Auch die Gefahr eines Härteverzugs wird hierdurch deutlich verringert.

Darüber hinaus entstehen beim Induktionshärten keine (giftigen) Abgase wie beim Flammhärten. Zu den weiteren Vorteilen des Induktionshärtens zählt die gleichmäßigere Erwärmung der Oberfläche, sofern der Induktor optimal auf das Werkstück angepasst ist. Dies erfordert einen entsprechend hohen konstruktiven Werkzeugaufwand im Vorfeld, sodass das Induktionshärten vor allem in automatisierten Fertigungsstraßen bei hohen Losgrößen wirtschaftlich ist. Aufgrund der hohen Stromkosten steigt die Wirtschaftlichkeit, wenn nur geringe Oberflächengrößen an einem Werkstück gehärtet werden müssen.

Das Induktionshärten lässt sich gut automatisieren und eignet sich für komplexe Geometrien vor allem in der Massenfertigung! Die Zunderbildung und der Härteverzug sind geringer als beim Flammhärten!

Laserhärten

Nochmals geringere Aufheizzeiten der zu härtenden Oberfläche als beim Induktionshärten bietet das Laserstrahlhärten (kurz: Laserhärten). Hierdurch werden der ohnehin schon geringe Härteverzug und die Verzunderung nochmals deutlich verringert. Unter Schutzgas können Oxidationen der Oberfläche sogar komplett verhindert werden.

Beim Laserhärten wird ein Laserstrahl mit sehr hoher spezifischer Leistung (etwa Faktor 10 im Vergleich zum Induktionshärten) über die zu austenitisierende Werkstückoberfläche geführt. Die enorme Wärmeleistung des Diodenlasers von mehreren Kilowatt führt in kürzester Zeit zum Aufheizen der Randschicht bis knapp unterhalb der Schmelztemperatur! Da die Wärmeeinbringung nur auf den lokalen Brennfleck des Lasers begrenzt ist, wird eine unnötige Erwärmung unerwünschter Bereiche vermieden. Dies führt dazu, dass die lokal erwärmte Stelle rasch durch die kühleren Umgebungsbereiche abgeschreckt wird. Aufgrund dieser sogenannten Selbstabschreckung entfällt ein Abschrecken mit Wasserbrausen.

Laserhärten
Abbildung: Laserhärten

Beim Laserhärten erfolgt das Erwärmen der Oberfläche durch einen Laserstrahl, die Abschreckung erfolgt durch Wärmeabfuhr im Werkstück (Selbstabschreckung)!

Der Laserfleck umfasst je nach Fokussierung und Prozessführung eine Spurbreite von 1 bis ca. 50 mm. Großflächigere Randschichten müssen mit dem Laser somit zeilenweise abgerastert werden. Typische Randhärtetiefen beim Laserhärten liegen im Bereich von 0,1 bis 2 mm. Wie bereits beim Induktionshärten so gilt auch beim Laserhärten, dass die Wirtschaftlichkeit umso höher ist, je kleiner die zu härtenden Flächen und je geringer die Randschichttiefen ausfallen sollen. Vor allem für sehr schwer zugängliche Stellen wie Absätze oder Sacklochbohrung eignet sich das Laserhärten.

Mit dem Laserstrahhärten können nur kleine Oberflächen wirtschaftlich gehärtet werden. Die Einhärtetiefe kann dabei sehr gering gehalten werden!

Einsatzhärten

Die Zähigkeit (Duktilität) von Stählen nimmt mit abnehmendem Kohlenstoffgehalt zu, da sich dann weniger spröde Zementitanteile im Gefüge wiederfinden. Sollen Bauteile also sehr zäh sein, so müssen diese unweigerlich relativ kohlenstoffarm sein. Gleichzeitig sinkt aber durch den geringen Kohlenstoffgehalt die Härtbarkeit des Werkstoffs, da ja gerade der zwangsgelöste Kohlenstoff im Gitter zur notwendigen Martensitbildung führt. Als Richtwert gilt, dass für eine sinnvolle Härtung der Kohlenstoffgehalt mindestens 0,3 % betragen sollte. Bauteile wie bspw. Zahnräder müssen jedoch beide widersprüchlichen Eigenschaften vereinen:

  • geringer Kohlenstoffgehalt im Kern für eine hohe Zähigkeit (Aufnahme dynamischer Belastungen) und
  • hoher Kohlenstoffgehalt in der Oberflächenschicht für eine Härtbarkeit der Randschicht (Steigerung der Verschleißfestigkeit).

Für solche Anwendungsfälle bietet sich das Einsatzhärten an, welches sich im Allgemeinen wie folgt gliedert:

  • Aufkohlen
  • Abkühlen (entfällt beim Direkthärten)
  • Härten (Abschrecken & Anlassen)

Beim Einsatzhärten wird ein kohlenstoffarmer Stahl mit maximal 0,2 % Kohlenstoff (Einsatzstahl genannt) zunächst einer kohlenstoffhaltigen Umgebung ausgesetzt bzw. in diese “eingesetzt”. Der enthaltene Kohlenstoff diffundiert in die Randschicht ein und führt dort zu einer Anreicherung des Kohlenstoffgehaltes auf ein härtbares Maß von etwa 0,8 % Kohlenstoff, während der Kern kohlenstoffarm bleibt. Diese Kohlenstoffanreicherung in der Randschicht wird auch als Aufkohlen bezeichnet.

Aufkohlen eines Einsatzstahls
Abbildung: Aufkohlen eines Einsatzstahls

Da nur das Austenitgefüge in der Lage ist in ausreichenden Mengen Kohlenstoff aufzunehmen, liegt die Temperatur während des Aufkohlens oberhalb 900 °C bei mehreren Stunden Aufkohlungszeit. Aufkolhungstiefen von 0,1 bis etwa 5 mm sind mit diesem Verfahren wirtschaftlich erzielbar. Da das Aufkohlen ein diffusionsgesteuerter Prozess ist, können die Aufkohlungszeiten zwar durch höhere Temperaturen verringert werden, gleichzeitig steigt aber die Gefahr der Grobkornbildung.

Das Aufkohlen kann auf unterschiedliche Arten erfolgen. Bei der Gasaufkohlung wird das Bauteil einer kohlenstoffhaltigen Atmosphäre ausgesetzt. Dies ist vor allem bei der Massenfertigung wirtschaftlich. Ebenfalls ist eine Aufkohlung in Salzbädern möglich. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit Bauteile in pulverförmigem Kohlegranulat aufzukohlen.

Nachdem die Randschicht auf das gewünschte härtbare Maß aufgekohlt wurde erfolgt der eigentliche Härtevorgang, wobei der relativ kohlenstoffarme Kern schwach vergütet wird. Das hierfür notwendige Abschrecken kann entweder

  • nach einer langsamen Abkühlung aus dem dann widererwärmen Zustand erfolgen (Einfachhärten und Doppelhärten) oder
  • direkt aus dem noch warmen Aufkohlungszustand (Direkthärten).

Nach dem Abschrecken werden die gehärteten Bauteile grundsätzlich angelassen und erhalten hierdurch ihre endgültigen Gebrauchseigenschaften. Vor allem die Erhöhung der Dauerfestigkeit macht das Einsatzhärten für dynamisch beanspruchte Bauteile wie eben Zahnräder oder auch Antriebswellen sehr interessant.

Beim Einsatzhärten werden kohlenstoffarme Stähle zunächst in der Randschicht mit Kohlenstoff angereichert (Aufkohlung) und anschließend abgeschreckt! Randschichtgehärtete Bauteile zeichnen sich durch ihre hohe Oberflächenhärte bei gleichzeitig sehr zähem Kern (da kohlenstoffarm) aus!

Einfachhärten

Das Einfachhärten ist eine spezielle Verfahrensvariante des Einsatzhärtens. Es bietet sich für Stähle an die zur Grobkornbildung während des Aufkohlens neigen oder für Bauteile die vor dem Härten noch zwischenbearbeitet werden müssen. Bei diesem Verfahren wird der Stahl nach dem Aufkohlen zunächst langsam abgekühlt. Für den eigentlichen Härteprozess wird der Stahl in einem separaten Prozessschritt dann nochmals erwärmt. Durch die stattfindenden \(\gamma\)-\(\alpha\)-Umwandlungen tritt ein Rekristallisationseffekt ein, der zur Kornfeinung der durch das Aufkohlen grob gewachsenen Körner führt.

Zeit-Temperaturverlauf beim Einfachhärten
Abbildung: Zeit-Temperaturverlauf beim Einfachhärten

Die Temperatur beim Härten kann so gewählt werden, dass die Austenitisierung hauptsächlich im Randbereich stattfindet (aufgrund der aufgekohlten Oberfläche sind die notwendigen Temperatur für eine vollständige Gefügeaustenitisierung dort geringer als im kohlenstoffärmeren Kernbereich!). Aus diesem austenitisierten Zustand mit etwa 750 °C wird dann abgeschreckt und hierdurch die gewünschte Martensitbildung im Randbereich erzielt.

Aufgrund der relativ geringen Randhärtetemperaturen wird der kohlenstoffärmere Kern hingegen nicht vollständig austenitisiert, sodass sich nach dem Abschrecken auch kein vollständig martensitisches Kerngefüge bildet. Es ist mit Restferrit im Kernbereich zu rechnen. Die Härtetemperatur wird in diesem Fall also vorzugsweise der gewünschten Eigenschaft der Randschicht angepasst, um optimale Randeigenschaften zu erzielen. Man spricht deshalb auch von Randhärten bzw. von Einfachhärten aus Randhärtetemperatur.

Die Härtetemperatur kann prinzipiell auch so gewählt werden, dass der Kern gezielt austenitisiert wird. Aufgrund des geringeren Kohlenstoffgehaltes sind dann allerdings höhere Temperaturen von ca. 900 °C notwendig. Anschließend wird von dieser sogenannten Kernhärtetemperatur abgeschreckt. Aufgrund der hohen Temperaturen ist beim Kernhärten allerdings mit einem grobnadligen Randgefüge zu rechnen. Die Temperaturführung wird in diesem Fall also vorzugsweise der gewünschten Eigenschaft des Kerns angepasst, um optimale Kerneigenschaften zu erzielen. Man spricht deshalb auch von Kernhärten bzw. von Einfachhärten aus Kernhärtetemperatur spricht.

Beim Einfachhärten werden gezielt die Eigenschaften der Bauteiloberfläche (Randhärten) oder des Kerns (Kernhärten) beeinflusst!

Doppelhärten

Grundsätzlich ist auch eine Kombination aus Kernhärten und Randhärten möglich. Dabei wird nach dem Aufkohlen zunächst langsam abgekühlt und anschließend auf Kernhärtetemperatur wiedererwärmt oder direkt nach der Aufkohlung auf Kernhärtetemperatur abgekühlt. Anschließend wird abgeschreckt, um die Kerneigenschaften anzupassen. Im Anschluss hieran wird auf Randhärtetemperatur wiedererwärmt und dann abgeschreckt, um optimale Randeigenschaften zu erhalten. Aufgrund des permanenten Temperaturwechsels ist der Härteverzug bei diesem Doppelhärten jedoch relativ groß.

Zeit-Temperaturverlauf beim Doppelhärten
Abbildung: Zeit-Temperaturverlauf beim Doppelhärten

Beim Doppelhärten werden zunächst die gewünschten Eigenschaften des Bauteilkerns angepasst (Kernhärten) und anschließend die der Bauteiloberfläche (Randhärten)!

Das Widererwärmen beim Einfachhärten und beim Doppelhärten macht diese Verfahren grundsätzlich relativ energie- und zeitintensiv und damit teuer. Vorteil ist jedoch die Kornfeinung, die durch die \(\gamma\)-\(\alpha\)-Umwandlungen eintritt. Für Stähle die jedoch gar nicht erst zur Grobkornbildung neigen (z.B. Chrom-Molybdän-Stähle), bietet es sich deshalb aus wirtschaftlichen Gründen an den Stahl direkt nach dem Aufkohlen aus dem bereits erwärmten Zustand abzuschrecken. Auch Feinkornstähle eigenen sich für dieses Direkthärteverfahren, welches im nachfolgenden Abschnitt näher erläutert wird.

Einfach- und Doppelhärten wird meist bei Stählen die zur Grobkornbildung neigen durchgeführt, da während der \(\gamma\)-\(\alpha\)-Umwandlungen ein Rekristallisationseffekt eintritt!

Direkthärten

Das Direkthärten ist eine spezielle Verfahrensvariante des Einsatzhärtens. Bei diesem Verfahren wird der Stahl direkt nach dem Aufkohlen aus dem bereits erwärmten Zustand abgeschreckt. Die Direkthärtung ist im Vergleich zum Einfach- und Doppelhärten weniger zeit- und energieintensiv und damit kostengünstiger, da ein Wiedererwärmen entfällt. Das Direkthärten bietet sich immer dann an, wenn Stähle nicht zur Grobkornbildung neigen und damit eine Einfach- bzw. Doppelhärtung nicht erforderlich ist.

Zeit-Temperaturverlauf beim Direkthärten
Abbildung: Zeit-Temperaturverlauf beim Direkthärten

Je nach Steuerung der Temperatur in der Randschicht bzw. im Kern können beim Abschrecken wieder entweder die Randschichteigenschaften oder die Kerneigenschaften des Werkstückes gezielt beeinflusst werden. Hierzu wird das Bauteil nach dem Aufkohlen bzw. vor dem Abschrecken entweder auf Kernhärtetemperatur für das Kernhärten abgekühlt oder auf Randhärtetemperatur für ein Randhärten gebracht. Nach dem Abschrecken erfolgt dann wieder das Anlassen bei geringen Temperaturen.

Beim Direkthärten wird der erhitzte Stahl direkt aus dem aufgekohlten Zustand abgeschreckt!

Nitrierhärten

Die bisher vorgestellten Verfahren zur Oberflächenhärtung haben alle gemeinsam, dass die harte Randschicht durch eine martensitische Gefügeumwandlung erreicht wird. Eine solche Gefügeumwandlung ist jedoch für eine endmaßnahe Fertigung ohne Nachbearbeitung hinderlich, da die Gefügeumwandlung im Allgemeinen zu einem Härteverzug führt. Auch die sich bildenden Zunderschichten müssen eventuell nachbearbeitet werden. In solchen Fällen kann das Nitrierhärten (kurz: Nitrieren) Abhilfe schaffen, welches ohne eine Gefügeumwandlung auskommt. Das Nitrierhärten zählt somit nicht zu den klassischen Härteverfahren mittels Gefügeumwandlung.

Das Nitrierhärten (Nitrieren) beruht nicht auf der Martensitbildung sondern auf der Bildung von harten und verschleißfesten Nitriden an der Bauteiloberfläche!

Beim Nitrieren wird der legierte Stahl bei Temperaturen von etwa 500 °C einer stickstoffhaltigen Umgebung ausgesetzt. Die Stickstoffatome diffundieren in die Oberfläche des Stahls ein und verbinden sich dort mit anwesenden Legierungselementen wie Aluminium, Chrom Molybdän, Vanadium und Titan zu harten und verschleißfesten Nitriden.

Nitridieren eines Nitrierstahls
Abbildung: Nitridieren eines Nitrierstahls

Das Nitrieren erfordert entsprechend spezielle Stähle die nitridbildenden Legierungselemente auch beinhalten, sogenannte Nitrierstähle (z.B. 34CrAlMo5). Die an der Oberfläche gebildeten Nitride führen darüber hinaus zu Spannungen im Material. Diese stellen jedoch keineswegs Schwächungen dar sondern erhöhen im besonderen Maße die Dauerfestigkeit des Bauteils durch die hervorgerufenen Druckeigenspannungen! Zudem wird durch die Nitridschicht die Korrosionsbeständigkeit verbessert.

Das Nitrierhärten wird insbesondere zur Verbesserung der Dauerfestigkeit von dynamisch beanspruchten Bauteilen eingesetzt!

Während die Oberflächenhärte durch die gebildeten Nitride stark zunimmt, bleiben die Eigenschaften des Bauteilkerns unberührt, da sich die Nitride nur an der Oberfläche bilden. Die Schichtdicken bewegen sich im Bereich von 0,1 bis 1 mm. Dickere Nitridschichten sind nur mit sehr hohem Aufwand möglich. Die langen Glühzeiten von teilweise mehreren Tagen können das Nitrierhärten sehr zeitintensiv und damit teuer machen.