[发明专利]用于对由奥氏体不锈钢制成的深拉件或冲压弯折件进行硝基渗碳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对由奥氏体不锈钢制成且具有小壁厚的深拉件或冲压弯折件进行硝基渗碳的方法，所述小壁厚在至少一些区域中对于这样的零件是平常的。

背景技术

硝基渗碳是一种用于金属的表面硬化的方法，其中要硬化的金属在其表面区中富含碳和氮。它在现有技术中已长时间确立，出于这个原因，这里不具体引用现有出版物。

在本发明的意义上，深拉件和冲压弯折件的平常小壁厚低于2000μm。这样的不锈钢零件借助于拉伸压缩重定形或者冲压-弯折由非常薄的片金属制造并且采取非常细工的结构。取决于使用的方法，可以制造具有变化的或者不变的壁厚的零件，其中这些零件于是完全包括小于2000μm的壁厚或者它们在至少一些区域中具有这样的壁厚。

这些细工物品用在相当不同的技术领域，诸如例如作为变速箱中的轴承盖，ABS系统中的阀座或者作为高精度测量中用于危险物质的试样载体，并且经受极端的机械、热和化学应力。因此，对于抗腐蚀材料的需求，包括高硬度，相应地是高的。

然而，这样的硬化物品，尤其是具有高长度-直径比(纵横比)的这样的零件的质量迄今相对于机械抗力以及抗腐蚀性是差的。如果从现有技术获悉的确立的用于表面硬化的方法用于具有非常薄的壁厚的物品，那么无法产生满足质量要求的工业上可重现的表面层。

硝基渗碳的深拉制品的电子显微镜和金相检查表明，按照这种方式产生的表面层不形成周围闭合的结构。这些表面层具有相当强的裂隙，并且包括穿透表面层且其中环境和深拉制品的未硬化的核心区域进入直接接触的多个通道。按照这种方式产生的表面区域也包括许多缺陷部位和粗粒颗粒。由于这种异构配置的原因，表面层的硬度及其腐蚀性质遭受高波动的影响，以至于工业应用仅在非常有限的程度上是可能的。

这些结果的原因必须在所确立的方法的部分极端处理条件下全面看到。

因此，DE 39 33 053 C1示出了一种用于对防锈钢制品进行硝基渗碳的方法，其中所述钢制品在熔融碱性槽液中进行处理。由于薄的壁厚的原因，这种侵蚀处理在本发明的意义上造成细工物品获得部分相当程度的腐蚀破坏，导致非常不均匀的表面层。此外，已经证明，由于不完整的表面润湿的原因，细工物品的液体处理导致不尽人意的结果。

在这个方面，EP 0 588 458公开了一种用于硝化奥氏体金属的方法。在这里，将基于氟的气体应用到金属。基于氟的气体由于其反应性的原因而是高腐蚀性的，并且结果它们侵蚀性地作用于金属的表面。尽管这样造成的表面移除甚至对于具有高壁厚以及相应高数量的材料的制品是希望的，但是该表面移除在薄壁深拉和冲压-弯折物品中不能被补偿，并且导致制品表面的不可逆转的破坏。此外，那里使用的气体是高毒性、高腐蚀性的，并且包括非常危害环境的性质，因此，它们对于要使用的反应器、存储以及操作安全性提出了非常高的要求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于对薄壁深拉或冲压-弯折不锈钢制品进行硝基渗碳的有效方法。

为了实现这个目的，提出了包括依照权利要求1的特征的发明。另外的优点和特征根据从属权利要求将变得清楚明白。

具体实施方式

本发明有利地提出了一种包括适于薄壁深拉和冲压-弯折制品的细节的温和条件的方法。

依照本发明，将制品插入用于实施该方法的烤炉中。据发现，氧和水的残留物尤其妨碍表面硬化。为了排除这些破坏性因素，将制品加热到水的沸点温度以上的温度。在这里，包含在110℃与140℃之间的温度是优选的并且120℃是最优选的。

此外，依照本发明，烤炉中的含氧气氛将被第一气体混合物代替。因此，烤炉有利地包括气体入口和气体出口。

依照实施该工艺的一种优选方式，它可以被提供来在引入第一气体混合物之前向烤炉充满惰性气体。在这里，有利地加速氧气置换，并且降低由标准含氧气氛与第一气体混合物接触所引起的可能的潜在危险。诸如尤其是氮气或氩气之类的已知化学上不起反应的气体优选地将用作惰性气体。

除别的以外，不生锈的不锈钢包括作为合金元素的铬。由于与大气中的氧气接触，钝化且抗腐蚀氧化铬(III)层在材料表面上形成。