Mikrostrukturelle und röntgenographische Analysen an einem plasmanitrierten Schnellarbeitsstahl

Einfluss unterschiedlicher Oberflächenzustände vor dem Plasmanitrieren auf Eigenschaften und Zerspanungsverhalten des Schnellarbeitsstahls S 6‐5‐2

“…In den metallographischen Bildern sandgestrahlter und nitrierter Zusta Ènde ist weiter zu beobachten, dass offenbar die Carbidausscheidungen bevorzugt parallel zur Oberfla Èche angeordnet sind, was die These u Èber eine durch nicht relaxierte Eigenspannungen verursachte gerichtete Diffusion fu Èr Stickstoff und Kohlenstoff zusa Ètzlich belegt. Die durch dieses Netzwerk von Carbiden bedingten spro Èden Werkstoffzusta Ènde (siehe auch [25]) und die zum Ausbruch neigende Verbindungsschicht mit Zugeigenspannungen [11] fu Èhren zu dem schlechteren Verschleiûverhalten dieser Zusta Ènde. Die ho Èchsten Verschleiûraten ergeben sich natu Èrlich, wenn die geschliffenen Zusta Ènde der Bohrer teilweise Grate aufweisen, die nach dem Nitrieren mit Verbindungsschicht schon nach wenigen Bohrungen abgebrochen oder abgeplatzt sind und damit zu einer unscharfen Schneidkante fu Èhren, die dann nicht mehr vollsta Èndig ist, wie mit den Ergebnissen in den Bildern 11 und 12 belegt wird.…”

“…in den Zentrierbohrern, die mit einer Gaszusammensetzung von 5 Vol.% N 2 bei den beiden Temperaturen von 400 8C und 500 8C plasmanitriert wurden, konnten Zementitausscheidungen auch bei den sandgestrahlten Zusta Ènden nicht beobachtet werden. Diese Beobachtungen korrelieren mit der ho Èheren Entkohlung der Oberfla Èche [11], wenn keine Verbindungsschicht gebildet wurde. Zusa Ètzlich wurden durch das Sandstrahlen alle Grate an den Schneidkanten entfernt und eine gleichma Èûige Oberfla Èchentopographie mit hohen Druckeigenspannungen erzeugt, die u Èber die Be-hinderung einer Rissbildung und Rissausbreitung mit zu einer Erho Èhung der Werkstoffwidersta Ènde gegen Ermu Èdung und Verschleiû beitragen [26,27] (siehe Abb.…”

“…Aus diesen unterschiedlichen Eigenschaften plasmanitrierter Werkzeuge muss dann auch ein unterschiedliches Einsatzverhalten erwartet werden. In Fortfu Èhrung fru Èherer Arbeiten [11,28] Tiefenprofile der chemischen Zusammensetzung plasmanitrierter Oberfla Èchen wurden mittels der Glimmentladungsspektometrie (GDOES) erzeugt [13,14]. Phasenanalysen wur- Eigenspannungsmessungen an den Proben und Zentrierbohrern erfolgten mit einem w-Diffraktometer mit Cr-Ka Strahlung an den {211}-Ebenen des a-Eisens.…”

“…Eindeutig ko Ènnen Unterschiede in den Stickstoffverteilungen zwischen den unterschiedlichen Oberfla Èchenzusta Ènden detektiert werden. Die Ergebnisse der chemischen Zusammensetzung der Diffusionsschicht wurden auch zur Bestimmung der Verbindungsschichtdicke verwendet, wie dies in[11] beschrieben wurde. Die Gesamtschichtdicke (Verbindungsschicht und Diffusionsschicht) wurde aus der Tiefe entnommen, in der der Stickstoffgehalt auf 0,1 Mas% abgenommen hat.…”