Nitrotec®
wat is Nitrotec®?
Nitrotec® (nitriding-oxidising-protection) is een gepatenteerd thermochemisch diffusieproces, waarbij het oppervlak van staal wordt genitrocarboneerd en vervolgens geoxideerd, afgekoeld en – indien gewenst – verzegeld. Nitrotec® combineert de nuttige eigenschappen van het nitrocarboneren (verbeterde oppervlaktehardheid en slijtvastheid, verhoogde vermoeiingssterkte, nihil vervorming) met de hoge weerstand tegen atmosferische corrosie, verhoogde vloeigrens en een aantrekkelijke zwarte afwerking.
Nitrotec®-lagen worden gecreëerd in stikstof- en koolstof afgevende gasatmosferen bij temperaturen tussen 540-740⁰C. De behandeling genereert verbindingszones die ondersteund worden door een stikstofrijke diffusiezone in het basismateriaal. Door de keuze van de behandelingstemperatuur, de tijd en het stikstofpotentieel van de gasatmosfeer worden micro structuur, samenstelling en hardheid van de verbindingszone en de onder het oppervlak liggende diffusiezone gecontroleerd. Een innovatieve oxidatietechniek en speciale waterige afschrikmiddelen, evenals organische verzegelingen worden afhankelijk van de technische eisen voor een bepaalde toepassing gebruikt.
Aan het oppervlak wordt een ijzeroxidelaag (Fe3O4) gevormd ter verbetering van de corrosiebestendigheid van het materiaal. Onder de oxidelaag is een verbindingslaag aanwezig, die bestaat uit ijzernitriden, ijzercarbiden en nitriden of carbonitriden van de legeringselementen. Bij procestemperaturen boven 590⁰C wordt een stikstofrijke austenietlaag gevormd tussen de verbindingslaag en de diffusiezone. De overgang naar de kern wordt gevormd door de diffusiezone, die bestaat uit ijzer(ferriet)matrix, oververzadigd met stikstof en eventueel neergeslagen nitriden.
Net als andere oppervlaktebehandelingen bij lage temperaturen geeft Nitrotec® geen vervorming in het onderdeel, zodat onderdelen direct na de behandeling kunnen worden gebruikt en gemonteerd.
Het conventionele Nitrotec® heeft een aangenaam zwart uiterlijk en is veel beter bestand tegen corrosie dan verzinken. Deze diffusiebehandelingen bij lage temperatuur maken laaggelegeerd en zacht staal tot vier keer sterker, bieden een slijtvastheid die gelijk is aan die van hardverchromen en resulteren in een zwarte afwerking met een uitstekende weerstand tegen corrosie.
Een belangrijke variant van de Nitrotec®-behandelingen is NITROTEC®-S, een meerfasenproces, waarbij onderdelen eerst worden bewerkt tot de eindafwerking, vervolgens worden Nitrotec®-behandeld en oppervlaktegepolijst op een gecontroleerde manier, gevolgd door een oxidatie nabehandeling. Deze afwerking zorgt voor een drastische verbetering van de wrijvingskarakteristieken en de corrosiewerende eigenschappen, die superieur zijn aan hardverchromingstechnieken.
voordelen van Nitrotec®
De hoge oppervlaktehardheid in combinatie met de samenstelling van de verbindingslaag en de aanwezigheid van de microporiën, welke smeermiddelen kunnen opnemen en afgeven, resulteren in een uitstekende slijtage bestendigheid.
De hardheid van zowel verbindingslaag als ook het hardheidsverloop van de randzone zijn een indicatie voor de weerstand van blijvende indrukking als gevolg van een puntbelasting.
Wanneer tijdens het Nitrotec proces snel wordt afgeschrokken, wordt de sterkte van dunne doorsneden, zoals bv. bij plaatstaal, significant verhoogd. Dit resulteert zowel in een verhoging van de rekgrens als ook de weerstand tegen vermoeiing.
Loop- (Tribologische) eigenschappen
Mede gezien de specifieke samenstelling van de verbindingslaag, kunnen Nitrotec lagen, in specifieke gevallen, zonder lagering op elkaar en op andere oppervlaktesubstraten inwerken zonder additionele smering.
Nitrotec in combinatie met een organische sealant, opgeslagen in de microporiën van de verbindingslaag, heeft een corrosiebestendigheid beter dan bij elektrolytisch gecoate producten en vergelijkbaar met die van gemiddelde RVS-staalkwaliteiten. Een combinatie van verschillende oppervlaktefinishes met een breed aanbod aan organische sealant resulteert in een corrosiebestendigheid van minimaal 240 uur in een zoutsproei neveltest.
De milieuvriendelijke en schone nitrotecbehandelingen, garanderen een optimale oppervlaktegesteldheid.
Het nitrotecproces geeft een attractief, esthetisch antraciet tot zwart uiterlijk, aan de toepassing.
Bij conventionele hardingsprocessen ontstaan doorgaans niet beheersbare maat- en vormveranderingen. Deze worden veroorzaakt door het geforceerd afschrikken bij hoge behandelingstemperaturen. Tijdens het nitrotecproces vinden deze structuurveranderingen niet plaats waardoor nauwkeurige maat- en vormtoleranties, in het bijzonder bij dunwandige producten, worden gewaarborgd.
De laag, welke gevormd wordt tijdens het nitrotecproces, de zogenoemde verbindingszone, wordt ondersteund door een stikstof austeniet laag. De verbindingslaag wordt afgesloten met een oxidelaag, deze oxide magnetiet genoemd, is ca 1 µm dik en kan, indien gewenst, worden vergroot tot 4 µm.
Ook de dikte van de verbindingslaag is variabel instelbaar afhankelijk van materiaal en toepassing. Onder de stikstof-austeniet laag, wordt de zogenoemde diffusiezone gevormd.
toepassingsgebieden
Nitrotec® wordt onder andere toegepast op: Zuigers, Kogelstiften en andere onderdelen van laag gelegeerd staal.
Nitrotec® is een vervanger voor verchromen. Het is milieuvriendelijker en levert een zeer succesvolle warmtebehandeling van staal en legeringen.
Verbeterde prestaties kunnen de fabricage- en materiaalkosten van onderdelen aanzienlijk verlagen, een feit dat herhaaldelijk is bewezen door de automobielindustrie, die behandelde geperste onderdelen gebruikt.