Stickstoffhaltige Randschicht auf Bauteilen aus nichtrostendem Stahl und Verfahren zur Herstellung der Randschicht

Aufgabe der Erfindung ist es, für Bauteile aus nichtrostendem austenitischen oder austenitisch-ferritischen Stahl eine stickstoffhaltige Randschicht und ein Verfahren zur Herstellung dieser Schicht vorzuschlagen, die zu einer Verbeserung des Verschleißverhalten und des Korrosionsverhalten der Bauteile führt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für die stickstoffhaltige Randschicht dadurch gelöst, daß sich auf einer Stickstoff-Diffusionsschicht, in der der Stickstoff überwiegend in Form von Metallnitridausscheidungen vorliegt, eine weitere Schicht mit einer Schichtdicke bis zu 100 µm befindet, in der der Stickstoff mit Konzentrationen > 3% weitgehend in gelöster Form vorliegt.

Für das Verfahren wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Oberfläche o.a. Bauteile durch Nitrieren bei einer Temperatur zwischen 450 und 600 °C mit einer Stickstoff-Diffusionsschicht versehen wird, in der der Stickstoff überwiegend in Form von Metallnitridausscheidungen vorliegt, und später kurzeitig auf Temperaturen zwischen 1200 °C und Schmelztemperatur erwärmt wird. Dadurch geht der in Metallnitridausscheidungen vorliegende Stickstoff oberflächennah (ca. einige 10 µm) in Lösung. Anschließend werden die Bauteile bei Temperaturen zwischen 350 und 450 °C mittels Ionenimplantation oder in einem Plasma nitriert.