Wechselwirkungen von Mikrogefüge und Plasmanitrierprozess und daraus resultierende Eigenschaften

Plasmanitrieren bietet die Möglichkeit zur Erhöhung der Oberflächenhärte von austenitischen Stählen. An Proben unterschiedlicher Gefügezustände und Oberflächenbearbeitung des Materials 1.4307 und 1.4404 wurde die Wechselwirkung unterschiedlicher Mikrostrukturen und Plasmanitrierprozesse auf die resultierenden Eigenschaften Oberflächenhärte unter Beibehaltung der Korrosionsverhalten untersucht. Mittels mikrostrukturellen Untersuchungen konnten Einflüsse der Probenbearbeitung (Oberflächenbearbeitung und Walzen) auf das nicht-nitrierte Gefüge aufgezeigt werden. So zeigten sich zwischen den unterschiedlichen Materialien und Gefügezuständen die Entstehung von Defekte und Martensit in unterschiedlichen Gehalten, die eine direkte Auswirkung auf das Nitrierergebnis haben. Die Mikrostruktur der Proben wurde analysiert und ihr Einfluss auf den Nitrierprozess als auch auf resultierende Eigenschaften dargestellt. Die Abhängigkeit der Nitriertiefen von der Probenbearbeitung wurde identifiziert. Der durch den Nitrierprozess in die Oberfläche eingelagerte Stickstoff führte weiterhin zu einer Gitterverzerrung, die mittels XRD- und EBSD-Messungen charakterisiert wurden. Dabei konnte ebenfalls ein orientierungsabhängiger Stickstoffeinbau belegt werden. Die Härtesteigerung durch den Nitrierprozess wurde sichergestellt und statistisch auf signifikante Einflussfaktoren ausgewertet. In Korrosionstests zeigten sich plasmanitrierte Proben als korrosionsbeständiger als entsprechende nicht-nitrierte Proben, womit die Beibehaltung der Korrosionsbeständigkeit erfüllt wurde. Durch Tests der Korrosionsinitiierungen konnten ein bevorzugter orientierungsabhängiger Korrosionsangriff (Lochfraß) aufgezeigt werden.