Can Carbides resist Nitriding?* Translated title: Können Carbide Nitrierprozessen widerstehen?

Abstract

The behaviour of Me-carbides during nitriding without compound layer was studied on ternary Fe-C-Me model alloys, with Me representing Ti, Nb, Cr, Mo or V. The behaviour strongly depends on the amount of nitride forming element in solid solution during the nitriding treatment and on the coarseness of the initial carbides. This is reflected in the realized N-contents, the presence and morphology of Fe-nitrides and the resulting hardness increase after nitriding. Even in the case of strong nitride forming elements (e. g. Ti), efficient nitriding cannot be performed with the tested nitriding conditions, if these elements are bound in coarse carbides. This illustrates the relevance of a specific alloy design and prior heat treatment for nitriding steels.

Kurzfassung

In dieser Arbeit wurde das Verhalten von Me-Carbiden beim Nitrieren ohne Verbindungsschicht anhand von ternären Fe-C-Me-Modellegierungen untersucht, wobei Me stellvertretend für Ti, Nb, Cr, Mo bzw. V steht. Das Verhalten hängt in erster Linie von der Menge des nitridbildenden Elements in Lösung während der Nitriderbehandlung und von der Grobkörnigkeit der Ausgangscarbide ab. Dies spiegelt sich in den erzielten N-Gehalten, dem Vorhandensein und der Morphologie von Fe-Nitriden sowie der daraus resultierenden Härtezunahme nach dem Nitrieren wider. Sogar bei stark nitridbildenden Elementen (z. B. Ti) kann unter den überprüften Nitrierbedingungen keine effiziente Nitrierung stattfinden, wenn diese Elemente in grobkörnigen Carbiden gebunden sind. Dies verdeutlicht die große Bedeutung, die einem spezifischen Legierungsdesign und einer vorherigen Wärmebehandlung der Nitrierstähle zukommt.