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Prinzipiell lassen sich fast alle  Stähle (Werkzeugstähle, Einsatzstähle, Vergütungsstähle, Sinterwerkstoffe, Warm- und Kaltband oder rostbeständige Stähle) plasmanitrieren. Die Härte und die Tiefe ist allerdings abhängig von dem Legierungsgehalt der Stähle.

Außerdem können alle Stähle bei Bedarf noch zusätzlich oxidiert werden.

Die Tabelle gibt einen Überblick der verschiedenen Stahlgruppen und zeigt die Ergebnisse der Plasmanitrierbehandlung am Beispiel einzelner, für die verschiedenen Gruppen repräsentativer Stahlgruppen.

Werkstoff Tabelle

In der ersten Gruppe werden Stähle genannt, die normalerweise für das Einsatzhärten verwendet werden. Hier werden Oberflächenhärten von 600 bis 750 HV5 (etwa 54 - 61 HRC) erzielt. Sie sind also sehr gut für die Plasmanitrierbehandlungen geeignet. Die Einsatzstähle werden meist im normalisierten Zustand mit Festigkeiten zwischen etwa 500 und 700 N/mm2 zerspant, fertig bearbeitet und dann plasmanitriert. Da keine weitere Wärmebehandlung folgt, ändert sich an den Kernfestigkeiten von 500 bis 700 N/mm2 nichts.

In der zweiten Gruppe werden Vergütungsstähle aufgeführt. Sie werden im vergüteten Zustand mit einer Festigkeit zwischen 900 und 1100 N/mm2 von den Stahlwerken geliefert. Danach zerspant, entspannt, fertig bearbeitet und plasmanitriert. Die Temperatur der Plasmanitrierbehandlung liegt hier deutlich unter der Anlasstemperatur beim Vergüten, so daß die Kernfestigkeit erhalten bleibt. Es werden Oberflächenhärten zwischen 550 und 800 HV5 erreicht.

Die Nitriertiefen liegen hier zwischen 0,3 und 0,4 mm. Um eine bessere Zerspanung zu erzielen ist es empfehlenswert, solche Vergütungsstähle zu verwenden, die einen höheren Schwefelgehalt besitzen (z.B. 40CrMnMoS8 6 = 1.2312). Der Schwefelzusatz hat keinen negativen Einfluß auf die Härte und Tiefe der Nitrierschicht. Der Nachteil dieser Stähle ist ihre etwas verminderte Polierfähigkeit.

Die Nitrierstähle bilden die dritte Gruppe. Sie werden speziell für das Nitrieren entwickelt. Man kann hier infolge ihrer Legierungsgehalte an Chrom und Aluminium Härten von 800 bis 1100 HV erreichen.

Für korrosiv wirkende Formmassen können besonders korrosionsbeständigen Stähle eingesetzt werden.

Die Gruppe vier nennt einige Vertreter der 12 - 17% rostbeständigen Chromstähle. Infolge des hohen Chromgehalts erhalten diese Stähle Randschichthärten von 950 bis 1150 HV. Die Dicke dieser Schicht liegt zwischen 0,1 und 0,2 mm.

Die Nitrierbehandlung beeinflusst den Korrosionswiderstand der Stähle. Der Korrosionswiderstand der Einsatz-, Vergütungs- und Nitrierstähle wird durch die Nitrierung deutlich erhöht. Der Widerstand von rostfreien Stählen wird jedoch durch eine Nitrierbehandlung verschlechtert, so daß sie nicht mehr ganz rostfrei sind. Trotzdem ist ihr Korrosionswiderstand noch besser als z.B. der von nitrierten Vergütungsstählen.

Durch zusätzliches oxidieren wird der Korrosionswiderstand noch weiter verbessert. Die Oxidationsschicht ist athranzitfarben bis schwarz je nach Werkstoff und hat eine Stärke von 1-3 MÜE-m.

Durchhärtende Stähle hoher Festigkeit finden in besonderen Fällen bei hochbeanspruchten Werkzeugen Verwendung. Die Warmarbeitsstähle X40CrMoV5 1 (=1.2344) und X40CrMoVS5 (=1.2347) lassen sich bis auf 1800 N/mm2 vergüten und erreichen infolge des 5%igem Chromgehalts Oberflächenhärten von 900 bis 1150 HV beim Plasmanitrieren.

Noch größere Kernhärten von 58 bis 63 HRc lassen sich mit Kaltarbeitsstählen, die 12 % Chrom und 1,5 bis 2,2 % Kohlenstoff enthalten, erzielen. Hier sind die etwas anlassbeständigen Stähle X220CrVMo12 2 (=1.2378), X155CrVMo12 1 (=1.2379) und X165CrMoV12 (=1.2601) besonders geeignet.