302 Prakt. Met. Sonderband 46 (2014)
rein austentischen (idealen) Gefüge erhöht. Eine zusätzliche Steigerung der Diffusionsge- Phase
schwindigkeit wird durch das Vorliegen von kfz-Martensit erzeugt. Dabei können Korn- terliege
grenzen und Defekte mit hoher Gitterenergie als Diffusionstunnel fungieren [7,8]. die Bil
In dieser Arbeit werden daher die Einflussparameter der Mikrostruktur in Zusammenhang leichte
mit denen des Plasmanitrierprozesses auf die Ausbildung der S-Phase von austenitischem auf, die
Stahl 1.4307 untersucht. Dazu werden die folgenden Hypothesen aufgestellt: Gleich:
(1) Der Stickstoffeinbau während dem Plasmanitrierprozess ist vom Gefüge abhängig, nadelic
wobei ein defektreiches und martensitisches Gefüge eine höhere Stickstoffdiffusion der Nil
aufweist. auf ein
(2) Temperatur und Zeit des Plasmanitrierprozesses haben einen Einfluss auf die Ausbil-
dung, v.a. die Nitriertiefe.
(3) Der Stickstoffeinbau ist orientierungsabhéngig. Kérner, deren {100}-Ebene die Oberfla-
che schneidet, zeigen einen höheren Stickstoffgehalt.
2. DURCHFUHRUNG
Bleche des Werkstoffs 1.4307 (chemische Zusammensetzung in mas.-%: 0,027 C, 18,4
Cr, 8,14 Ni, 0,28 Mo, und 1,72 Mn) wurden bei 1050° C fir 30 min I8sungsgegliht. Ein Teil
der Bleche wurde anschlieBend mit einem Umformgrad von 38% kaltgewalzt. Abschlie-
Bend wurden zwei Drittel der in 20 x 20 cm? geschnittenen Proben mit zwei unterschiedli-
chen Parametersitzen plasmanitriert. Im Plasmanitrierprozess wurden die Proben zuerst
gesputtert um die Probenoberflache zu reinigen und eine Aktivierung für die folgende
Plasmanitrierung vorzunehmen. AbschlieBend wurde die Stickstoffdiffusion ausgelost. Da- Abbild
bei kamen zwei unterschiedliche Temperatur-Zeit-Varianten zum Einsatz (Tabelle1). Ein gereı
Drittel der Proben wurde zum Vergleich nicht plasmanitriert.
Tabelle 1: Plasmanitrierparameter Die Nit
Prozess Temp. Zeit Gasgemisch Druck BIAS Pulsdauer Pulspause wohl d
(°C) (min) (Pa) (V) (us) (us) die Nit
Sputtern 370 oder 30 50% N2 + 300 500 100 1000 statisti
420 50% Ar schlag
PN420 420 360 20% Ho + behant
PN370 370 960 80% N» 300 500 100 = jänger
Metallographische Schliffe wurden maschinell präpariert und mittels Molybdansaure ange- Röntge
ätzt, da damit auch die Korngrenzen des austenitischen Gefüges in der S-Phase entwi- liegen
ckelt werden. Am ungeätzten Schliff wurde jeweils die Nitriertiefe bestimmt und der Ein- flexver
fluss von Gefüge und Plasmanitrierparameter mittels der statistischen Auswertung über liegen
regressionsanalytische Verfahren überprüft. Röntgenographische Untersuchungen wurden nadelic
an einem Diffraktometer mit Bragg-Brentano-Geometrie und CuK4-Strahlung durchgeführt. fiziert
Fur die EBSD- und EDX-Messungen wurden nicht-eingebettete Proben verwendet, die deuten
entweder mittels OPS- oder Vibrationspolitur vorbereitet wurden. Zur Auswertung wurde tersche
die Software HKL Channel 5 verwendet. gegebe
wahrer
XRD-L
3. ERGEBNISSE UND DISKUSSION Phase
(Abbilo
Das Geflige der Isungsgeglithten Probe vor und nach dem Plasmanitrieren liegt rein aus- tet auf
tenitisch mit tvpischen Zwillingen vor. Vereinzelt sind &-Ferritzeilen vorhanden. Die S- für der
20
