Wie funktioniert Stainihard®
Mehr als 1200 Vickershärte, ohne die Korrosionsfestigkeit negativ zu beeinflussen.
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Der Prozess
Stainihard® NC ist ein spezielles Verfahren zur Härtung der Oberfläche von austenitischem und Duplex-Edelstahl (RVS), ohne dass die Korrosionsbeständigkeit (Widerstand gegen Rost) beeinträchtigt wird. In manchen Fällen wird die Korrosionsbeständigkeit sogar verbessert!
Wie funktioniert das?
Das Verfahren basiert auf dem Gasnitrokarburieren, ist jedoch speziell für Edelstahl angepasst.
Während des Stainihard®-Prozesses wird die Oberfläche des Stahls mit Stickstoff- und Kohlenstoffatomen angereichert.
Diese Diffusion findet bei niedriger Temperatur (unter 450°C) statt.
Das Ergebnis: eine sehr harte Außenschicht (1100–1400 HV0,05) ohne Verlust der Korrosionsbeständigkeit.
Die gehärtete Zone wird auch als „erweitertes Austenit“ oder „S-Phase“ bezeichnet. Hier sind die zusätzlichen Stickstoff- und Kohlenstoffatome eingeschlossen, was zu hohen Druckspannungen und damit zu einer höheren Härte führt.
Im Gegensatz zu klassischen Verfahren (wie Salzbad- oder Plasmanitrieren) entstehen beim Stainihard®-Verfahren keine Chromnitrate oder -karbide, sodass die Korrosionsbeständigkeit erhalten bleibt.
Stainihard ist keine Beschichtung und daher auch für Anwendungen in der Lebensmittel- und Medizinindustrie geeignet.
Vorteile von Stainihard®
- Sehr hohe Oberflächenhärte
- Hervorragende Verschleißfestigkeit (Schutz gegen Abrieb)
- Hohe Beständigkeit gegen Kaltverschweißen, Fressen und Kontaktkorrosion
- Korrosionsbeständigkeit bleibt erhalten
- Hohe Scherfestigkeit
- Keine sichtbare Veränderung der Oberfläche
- Geringerer Reibungskoeffizient
- Höhere Ermüdungsfestigkeit
- Gute Maß- und Formbeständigkeit
Härte und Tiefe
Die Härte der Stainihard®-Schicht beträgt 1200–1500 HV0,01.
Die Härtungstiefe variiert von 10 bis 30 µm, abhängig vom Typ des Edelstahls, dem Oberflächenzustand und dem Grad der Verformung.
Anwendungen
Stainihard® NC eignet sich zur Oberflächenhärtung von austenitischem und Duplex-Edelstahl. Es wird für Produkte eingesetzt, die eine besonders hohe Verschleißfestigkeit und Härte benötigen, ohne auf Korrosionsbeständigkeit zu verzichten.
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technische Erläuterung
Die Stainihard®-Schicht ist eine sogenannte „expanded austenite zone“ (auch S-Phase genannt), die durch Diffusion von Stickstoff- und Kohlenstoffatomen in die Oberfläche von austenitischem Edelstahl entsteht. Während des Stainihard® NC-Prozesses werden diese Atome im Überschuss in das Kristallgitter des Edelstahls eingebracht, was zu erheblichen Druckspannungen führt. Dies resultiert in einer deutlichen Erhöhung der Oberflächenhärte, ohne dass die Korrosionsbeständigkeit des Grundmaterials beeinträchtigt wird.
Das Einzigartige am Stainihard®-Verfahren ist, dass die Bildung von Chromnitrid (CrN) und Chromkarbid (CrC) unterdrückt wird. Dadurch bleibt das Chrom in der Matrix gelöst, was für den Erhalt der Passivschicht und somit der Korrosionsbeständigkeit entscheidend ist. Dies unterscheidet Stainihard® von herkömmlichen Nitrierverfahren wie Salzbad- oder Plasmanitrieren, bei denen die Bildung von CrN und CrC auftritt und die Korrosionsbeständigkeit stark abnimmt.
Die Tiefe der gebildeten erweiterten Austenitzone hängt von mehreren Parametern ab:
- Der chemischen Zusammensetzung des gewählten Edelstahls (z. B. Nickel- und Chromgehalt)
- Dem Grad der vorherigen plastischen Verformung des Materials
- Dem Oberflächenzustand (Rauheit, Sauberkeit)
Diese Faktoren beeinflussen die Diffusionsgeschwindigkeit von Stickstoff und Kohlenstoff und damit die endgültige Schichtdicke und die Eigenschaften der Stainihard®-Behandlung.
