Nitreren van roestvast staal

Opkolen/Nitreren van roestvast staal zonder nadelige gevolgen voor de corrosievastheid

Een aangepaste vorm van het traditionele oppervlakte-hardingsproces, door middel van opkolen of nitreren, kan ook roestvast staal een harde oppervlaktelaag verschaffen, zonder dat dit gepaard gaat met nadelige gevolgen voor de corrosievastheid.

Er zijn inmiddels patenten aangevraagd door Swagelok in 2000 en door de Technische Universiteit Denemarken in 2003. Beide patenten houden kort gezegd in dat de passieve laag wordt verwijderd of geactiveerd, zodat het metaaloppervlak in de actieve toestand wordt gebracht en vervolgens vindt er opkolen of nitreren plaats bij een temperatuur die laag genoeg is om te voorkomen dat er carbiden of nitriden ontstaan, maar die hoog genoeg is om de koolstof of de stikstof het staal binnen te laten diffunderen. Door de verhoging van het koolstof/stikstofgehalte aan het oppervlak wordt het roestvast staal aldaar veel harder. Het traditionele proces waarmee dit plaatsvindt bij staalsoorten anders dan roestvast staal, staat bekend onder de naam kistharden (Eng.: case hardening) en het verloopt bij dermate hoge temperaturen, dat er wel carbiden ontstaan.

Hardheid versus corrosie
 

Hardheid en weerstand tegen corrosie zijn min of meer omgekeerd evenredig met elkaar. Zodra koolstof de kristalstructuur binnentreedt, komt chroom vanuit de omgeving erop af om chroomcarbiden te vormen. Dit vermindert de corrosieweerstand, hetgeen het feitelijke bestaansrecht vormt van roestvast staal. Ondertussen is de hardheid van een dunne laag van het behandelde metaal ongeveer vier tot vijfmaal hoger dan de hardheid van het bulkmetaal. De hardheid kan nog verder worden verhoogd door additionele opkoolbehandelingen. Er kunnen hardheidsdiepten van 10 µm tot 50 µm worden bereikt.

Oppervlakteharding van staal
 

Oppervlakteharding is een proces waarbij de slijtvastheid wordt verhoogd zonder dat de zachtere kern van het staal wordt aangedaan zodat hier de ductiliteit...