Martensitic Induction Hardening of Nitrided Layers*

Abstract: In this research a combination of nitriding and induction hardening is investigated, as this is expected not only to result in significant savings in process time and energy, but also to produce surface layer properties that cannot be set with one of the individual processes. The focus of the current investigations was on the dissolution of the compound layer during inductive heating and the resulting microstructure formation and the hardness profile. Furthermore, it was investigated how the absence of a compound layer affects the subsequent martensitic transformation. For this purpose, differently nitrided surface layers were martensitically hardened and the microstructure was investigated metallographically and physically. After the martensitic transformation of the nitrided layer porosity and retained austenite were observed due to the decomposition of the nitrides of the compound layer. The retained austenite could be reduced by higher temperatures during surface hardening and compound layer removal. The investigations showed, that the optimum initial condition for induction hardening is nitriding with compound layer and a mechanical removal of the latter prior to induction heat treatment.
In dieser Arbeit wird eine Kombination von Nitrieren und Induktionshärten untersucht, da hierdurch nicht nur eine deutliche Einsparung von Prozesszeit und Energie erwartet wird, sondern auch Randschichteigenschaften erzeugt werden können, die mit einem der Einzelverfahren nicht erreicht werden können. Der Schwerpunkt der aktuellen Untersuchungen lag auf der Auflösung der Verbindungsschicht bei der induktiven Erwärmung und der daraus resultierenden Gefügeausbildung sowie dem Härteverlauf. Weiterhin wurde untersucht, wie sich das Fehlen einer Verbindungsschicht auf die nachfolgende martensitische Umwandlung auswirkt. Zu diesem Zweck wurden unterschiedlich nitrierte Randschichten martensitisch gehärtet und das Gefüge mit metallographischen und physikalischen Methoden untersucht. Nach der martensitischen Umwandlung der Nitrierschicht wurden Porosität und Restaustenit aufgrund der Zersetzung der Nitride der Verbindungsschicht beobachtet. Der Restaustenit konnte durch höhere Temperaturen beim Randschichthärten und durch vorheriges Entfernen der Verbindungsschicht reduziert werden. Die Untersuchungen zeigten, dass der optimale Ausgangszustand für das Induktionshärten das Nitrieren mit Verbindungsschicht und eine mechanische Entfernung der Verbindungsschicht vor der Induktionswärmebehandlung ist.

Angaben zum Objekt

• Weitere Titel: Martensitisches Induktionshärten von Nitrierschichten
• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: Online-Ressource
• Sprache: Englisch

Verweise und Beziehungen

• Erschienen in: Martensitic Induction Hardening of Nitrided Layers* ; volume:77 ; number:6 ; year:2022 ; pages:393-408 ; extent:16 ; HTM - journal of heat treatment and materials ; 77, Heft 6 (2022), 393-408 (gesamt 16)

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Urheber: Hoja, S. ; Haupt, N. ; Steinbacher, M. ; Fechte-Heinen, R.

Weitere Informationen

• DOI: 10.1515/htm-2022-1027
• URN: urn:nbn:de:101:1-2022122313065565628233
• Rechteinformation: Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 15.08.2025, 07:29 MESZ