Sensorkontrolliertes Gasoxinitrieren von Warmarbeitsstählen mit Ammoniak-Wasser-Gemischen Translated title: Sensor controlled gas oxy-nitriding of hot-working tool steels with ammoniawater mixtures in the industrial practice

Kurzfassung

Düsenkörper in höchstbelasteten Dieseleinspritzsystemen werden stetig steigenden Applikationstemperaturen ausgesetzt, denen die bisher verwendeten einsatzgehärteten Bauteile nicht mehr gerecht wurden. Um diesen Beanspruchungen zu begegnen, wurden Düsenkörper aus nitriertem Warmarbeitsstahl entwickelt, die bei Temperaturen bis zu 450°C belastet werden können.

Wegen der starken Passivierungsneigung des Warmarbeitsstahls und wegen des Vorprozesses mit elektrochemischem Abtragen musste ein Gasoxinitrierprozess angewendet werden. Die Kontrolle des Oxidationspotenzials im verwendeten Ammoniak-Wassergemisch erfolgt dabei durch eine Sauerstoffsonde. Mittels eines Wasserstoffsensors kann das Nitrierpotenzial geregelt werden, sodass auch eingeschränkte Verbindungsschichtdicken realisiert werden können.

Abstract

Nozzle bodies in highest loaded diesel injection systems are exposed to steady increasing application temperatures, which are not more sustained by case-hardened components. To meet these requirements, nozzle bodies of nitrided hot-working tool steel were developed, which can be applied at temperatures up to 450 °C.

The strong tendency to surface passivation of hot-working tool steel as well as the preliminary manufacturing steps with electrochemical removal required the application of a gas oxynitriding process. An oxygen probe is used for the control of the oxidation potential in the ammonia-water atmosphere. To enable the reduction of compound layer thickness, the nitriding potential is controlled by a hydrogen sensor.