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Seite: Tiefenprofilanalysen / Nitrieren / Gasnitrocarburierte Zylinder

Nitrocarburierte Zylinder (Gas) mit Sperrschichten

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Gasnitrocarburierte Zylinder zeigen visuell eine unauffällige, graue Oberfläche (Bild 1). Die Überprüfung der Oberflächenhärte mit 161HV0,5 und 281HV0,025 ergeben allerdings für gasnitrocarburierte Proben viel zu niedrige Härtewerte. Die Bestimmung des Nht-Verlaufes lässt keine wesentliche Härtesteigerung im oberflächennahen Bereich erkennen (Bild 2).

 

Nach Kontrastierung des Gefüges mit Nital am metallographischen Schliff lässt sich eine porige Schicht von ca. 15 µm Dicke erkennen. In der Diffusionsschicht sind zeilenförmig angeordnete, nichtmetallische Einschlüsse sowie längsgestreckte Mangansulfide sichtbar (Bild 3). Ein REM/EDX-Mapping lässt oberflächennah Stickstoffanreicherungen erkennen (Bild 4).

 

Die anschließend durchgeführten, quantitativen GDOES-Tiefenprofilanalysen weisen in den i. O. Bereichen eine ca. 16 – 17 µm dicke Verbindungsschicht mit ca. 6 – 7 µm Porensaum auf. In den obersten 3 µm sind Anreicherungen an Kohlenstoff, Phosphor, Sauerstoff, Schwefel, Titan und Bor vorhanden,  bei denen es sich um Rückstände einer Sperrschicht handelt (Bild 5).

 

Die n.i.O. Bereiche dagegen zeigen eine, für nitrocarburierte Schichten relativ niedrig stickstoffhaltige Schicht mit extremen Schwefelanreicherungen in den obersten 3 µm und hohen Kohlenstoffkonzentrationen über fast den gesamten Schichtbereich.

Bild 1: Nitrocarburierte Zylinder

Bild 2: Nht-Verlauf

Bild 3: Gefüge

Bild 5: EDX-Mapping

Bild 6: Quantitative GDOES-Tiefenprofilanalyse i. O. Bereich

Bild 7: Quantitative GDOES-Tiefenprofilanalyse n.i.O. Bereich

 

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