Gasnitrierung und O2-Messung

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Gasnitrieren ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem Stickstoff auf die Oberfläche eines Metalls diffundiert, um eine einsatzgehärtete Schicht zu erzeugen. Die Stickstoffschicht wird auf der Oberfläche von Stahlteilen mit dissoziiertem Ammoniak als Quelle aufgebracht. Das Ammoniak wird "gespalten", indem es in einen Ofen bei Temperaturen von typischerweise zwischen 550...570°C eingeleitet wird. Das Ammoniak (NH3) dissoziiert in Stickstoff und Wasserstoff, wobei der Stickstoff auf die heiße Oberfläche des Metalls diffundiert und eine Nitridschicht bildet.

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Das Vorhandensein von Sauerstoff in dieser erhitzten Umgebung kann zur Explosion führen. Um die Explosionsgefahr beim Einleiten von Ammoniak zu minimieren, muss der Ofen zunächst gespült und der Sauerstoffgehalt auf typischerweise unter 3-5 % gesenkt werden. Das Spülgas ist im Allgemeinen Stickstoff.

Dieser Teil des Prozesses wird in der Regel mit einem Massendurchflussmesser gesteuert, um zu bestimmen, wie viel Stickstoff basierend auf der Oberfläche des Teils und dem Volumen der Ofenretorte zugeführt werden muss. Einige Nitrierprofis entscheiden sich auch dafür, den Sauerstoffgehalt im Ofen an diesem Punkt als zweiten Referenzwert zu messen. Sowohl aus Sicherheitsgründen als auch als Teil eines Systems zur Überwachung des Potentials (Kn) im Ofen.