Ein neuer Ansatz zur Regelung von Plasmanitrierprozessen mittels Plasmanitrierkennzahl

摘要

Das Plasmanitrieren ist ein thermochemisches Warmebehandlungsverfahren fur Stahlbauteile, bei dem durch die Bildung einer Nitridschicht der Verschleisswiderstand, die Dauerfestigkeit und die Korrosionsbestandigkeit erhoht werden. Plasmanitrieren wird nach dem Stand der Technik mit festen Begasungsraten und Plasmaparametern durchgefuhrt. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass in der Plasmanitrieratmosphare aus den Prozessgasen Stickstoff und Wasserstoff signifikante und charakteristische Mengen Ammoniak gebildet werden. Das Ziel dieser Untersuchungen ist es, daraus Grundlagen fur eine Regelung abzuleiten. Hierzu wird der Einfluss einiger Plasmaparameter auf die Atmosphare sowie auf die Bildung von Ammoniak beim Plasmanitrieren ermittelt. Der Ammoniakgehalt wird mittels geeigneter Analysatoren im Abgasstrom gemessen. Aus den Gasanteilen der Atmosphare und des Abgases kann eine Plasmanitrierkennzahl berechnet werden, die mit der Nitrierkennzahl aus dem Gasnitrieren vergleichbar ist. Durch die Anwendung der Plasmanitrierkennzahl lassen sich die Nitrierergebnisse bezuglich der Bildung und Zusammensetzung der Verbindungsschicht geregelt einstellen.