Stand der Technik
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzschicht
an einem weichmagnetischen Bauteil, wobei die magnetischen Eigenschaften des Bauteils
weitestgehend beibehalten werden.
[0002] Im Allgemeinen ist die Härte weichmagnetischer ferritischer Stähle für viele Anwendungen,
bei denen Verschleiß oder eine schlagartige Beanspruchung auftritt, nicht ausreichend.
Daher ist es oftmals von Vorteil, weichmagnetische Bauteile z.B. durch Nitrieren,
Einsatzhärten oder Hartverchromen mit einer harten Randschicht zu versehen. Aus der
DE 44 21 937 C1 ist ein derartiges Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzschicht mittels
Nitrieren bekannt. Beim Nitrieren und beim Aufkohlen besteht aber je nach gewählter
Verfahrenstemperatur der Nachteil, dass entweder Schichten mit nur sehr geringer Dicke
erzeugt werden, oder dass die Korrosionsbeständigkeit der Bauteile wesentlich beeinträchtigt
wird. Ferner ist es bekannt, beispielsweise eine harte Schicht auf dem unverändert
weichen Grundgefüge z.B. mittels Hartverchromen, aufzubringen. Aufgrund der nur relativ
gering ausgeprägten Tragfähigkeit der harten Schicht besteht jedoch ein hohes Versagensrisiko
durch Abplatzen der Schicht.
[0003] Ein besonderes Einsatzgebiet für weichmagnetische Bauteile, die verschleißfest sein
sollen, ist beispielsweise bei Einspritzventilen zur Zumessung von Kraftstoff ein
Magnetanker. Wenn jedoch lediglich ein Härten des Ankers ausgeführt wird, verschlechtern
sich die magnetischen Eigenschaften, so dass ein Ansprechverhalten des Ankers schlecht
ist. Dadurch werden kurze Ansprechzeiten für die Einspritzung nicht erreicht.
Vorteile der Erfindung
[0004] Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Anspruch 1 definiert.
[0005] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzschicht an einem
weichmagnetischen Bauteil weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das Bauteil eine
nahezu beliebig dicke, harte und verschleißbeständige Randschicht aufweisen kann,
ohne die magnetischen Eigenschaften des Bauteils wesentlich zu beeinflussen. D.h.
die magnetischen Eigenschaften des Bauteils bleiben erhalten, wobei ferner ein kontinuierlicher
Übergang der harten Randschicht in das Ausgangsgefüge des Bauteils sichergestellt
werden kann. Ferner weist das Bauteil eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Weiter
resultiert eine gute Tragfähigkeit aus der harten Randschicht und dem kontinuierlichen
Übergang im Bauteil zur Randschicht. Das Bauteil ist aus einem chromhaltigen, ferritischen
Stahl als Ausgangsgefüge hergestellt, wobei die Herstellung der Verschleißschutzschicht
ferner ein Kornwachstum im ferritischen Gefüge bewirkt, welches sich positiv auf die
magnetischen Eigenschaften des Bauteils auswirkt. Insbesondere kann erfindungsgemäß
auch auf eine aufwändige Nachbehandlung des Bauteils verzichtet werden. Das erfindungsgemäße
Verfahren umfasst dabei die Schritte des Eindiffundierens von Stickstoff, auch als
"Aufsticken" bezeichnet, bei einer Temperatur von mindestens 1000°C oder darüber,
wobei das Aufsticken in einer Atmosphäre mit einem Stickstoffpartialdruck von 0,1
x 10
5 Pa bis 3 x 10
5 Pa erfolgt. In einem nächsten Schritt erfolgt ein Härten der aufgestickten Randschicht.
Nach dem Härten erfolgt als weiterer Schritt das Anlassen des Bauteils bei einer Temperatur
von 20°C bis 650°C, insbesondere 400°C bis 650°C, um Spannungen im Bauteil zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird somit das Aufsticken in einem relativ hohen Temperaturbereich
durchgeführt. Durch die erfindungsgemäße Kombination der Schritte kann somit eine
vorteilhafte Kombination aus weichmagnetischen Eigenschaften und erforderlicher Randschichthärte
des Bauteils kontrolliert eingestellt werden.
[0006] Gemäß einem alternativen erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzschicht
an einem weichmagnetischen Bauteil mit hoher Korrosionsbeständigkeit werden lediglich
zwei Schritte ausgeführt. Bei dem weichmagnetischen Bauteil aus einem chromhaltigen,
ferritischen Stahl wird im ersten Schritt Stickstoff bei einer Temperatur von 1000°C
oder darüber, bei einem Stickstoffpartialdruck von 0,1 x 10
5 bis 3 x 10
5 Pa aufgestickt, so dass eine aufgestickte Randschicht entsteht. Die aufgestickte
Randschicht weist dabei eine Dicke auf, welche kleiner oder gleich 30 µm ist. Im zweiten
Schritt wird dann die aufgestickte Randschicht gehärtet. Somit kann gemäß diesem erfindungsgemäßen
Verfahren auf ein zusätzliches Anlassen verzichtet werden, da die aufgestickte Randschicht
nur eine minimale Dicke aufweist, wodurch Spannungen im Bauteil vernachlässigbar sind
bzw. die dünne Randschicht keine negativen Auswirkungen auf die magnetischen Eigenschaften
des Bauteils hat.
[0007] Ferner hat die geringe Dicke von 30 µm oder weniger den Vorteil, dass beispielsweise
bei einer Verwendung des Bauteils als Anker in einem Einspritzventil aufgrund der
sehr guten magnetischen Eigenschaften eine kurze Ansprechzeit realisiert werden kann.
[0008] Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
[0009] Besonders bevorzugt erfolgt das Anlassen des Bauteils bei einem Temperaturbereich
von 520°C bis 550°C. Hierbei können die Spannungen im Bauteil signifikant reduziert
werden und die gewünschten magnetischen Eigenschaften des Bauteils eingestellt werden,
ohne dass die Oberflächenhärte wesentlich reduziert wird. Allgemein sei angemerkt,
dass je höher die Anlasstemperatur gewählt wird, desto besser werden die weichmagnetischen
Eigenschaften des Bauteils und desto geringer wird die Oberflächenhärte. Vorzugsweise
beträgt hierbei eine Anlassdauer zwischen 1 Sekunde und bis zu 10 Stunden, vorzugsweise
zwischen 1 Minute und 2 Stunden.
[0010] Vorzugsweise erfolgt das Aufsticken in einer reinen Stickstoffatmosphäre oder einer
reinen Ammoniakatmosphäre oder einem stickstoffhaltigen und/oder ammoniakhaltigen
Gasgemisch. Weiter bevorzugt enthält die Atmosphäre zusätzlich Argon.
[0011] Um zusätzlich noch eine Aufkohlung während des Aufstickvorgangs zu erreichen, umfasst
die Atmosphäre während des Aufstickens ein Gasgemisch aus Stickstoff und/oder Ammoniak
und einem Kohlenstoff spendenden Gas, wie z.B. Methan, Propan oder Acetylen. Bei Durchführung
des Verfahrens in einem Gasgemisch mit einem Kohlenstoff spendenden Gas muss für einen
ausreichenden Verschleißschutz sichergestellt werden, dass der Kohlenstoffgehalt in
der Randschicht des Bauteils den Stickstoffgehalt nicht übertrifft. Weiter bevorzugt
kann in dem Gasgemisch auch noch Wasserstoff verwendet werden.
[0012] Weiter bevorzugt ist ein Stickstoffpartialdruck in der verwendeten Atmosphäre zwischen
0,2 x 10
5 Pa bis 1,5 x 10
5 Pa. Dabei ist es weiter bevorzugt möglich, dass der Stickstoffpartialdruck während
des Schrittes des Aufstickens variiert wird. Hierdurch können unterschiedliche Eigenschaften
des Bauteils in Abhängigkeit von der Variation des Stickstoffpartialdrucks eingestellt
werden.
[0013] Vorzugsweise ist die Temperatur während des Aufstickens zwischen 1050°C und 1150°C
und liegt insbesondere bei 1100°C. Insbesondere bei einer Temperatur von ca. 1100°C
werden sehr gute Ergebnisse hinsichtlich Verschleiß und magnetischen Eigenschaften
des Bauteils erreicht. Es sei ferner angemerkt, dass es auch möglich ist, die Temperatur
während des Aufstickens zu variieren.
[0014] Vorzugsweise erfolgt der Schritt des Härtens durch ein Einfachhärten oder durch ein
Doppelhärten. Durch den Schritt des Härtens wird die aufgestickte Randschicht gehärtet.
Dabei bleibt im Kern des Bauteils ein hauptsächlich ferritischer Bereich. In einem
Übergangsbereich zwischen der Randschicht und dem Kern treten sowohl martensitische
als auch ferritische Gefügebestandteile auf. An der Bauteiloberfläche bildet sich
eine martensitische Randschicht aus, welche dem Bauteil die gewünschten Verschleißeigenschaften
gibt.
[0015] Bevorzugt wird die Temperatur während des Aufstickens variiert. Hierdurch können
gewünschte Eigenschaften des Bauteils eingestellt werden.
[0016] Um eine möglichst kurze Verfahrensdauer sicherzustellen, werden vorzugsweise die
Verfahrensschritte des Aufstickens, des Härtens und des Anlassens unmittelbar nacheinander
ausgeführt.
[0017] Weiter erfindungsgemäß erfolgt zwischen dem Schritt des Härtens und dem Schritt des
Anlassens zusätzlich noch ein Schritt des Tiefkühlens. Zum Tiefkühlen wird hierbei
eine Temperaturabsenkung des Bauteils nach dem Härten auf unter 0°C, vorzugsweise
ca. -80°C, ausgeführt. Der Schritt des Tiefkühlens hat dabei den Vorteil, dass ein
eventuell vorhandener Restaustenit in Martensit umgewandelt wird. Im anschließenden
Anlassschritt können dann die eventuell auftretenden Gefügespannungen reduziert werden.
[0018] Vorzugsweise erfolgt eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung
von weichmagnetischen Bauteilen für Magnetventile, z.B. einen Magnetanker. Insbesondere
wird das Verfahren für Bauteile von Brennstoffeinspritzventilen oder Brennstoffeinblasventilen
verwendet.
Zeichnung
[0019] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung eines typischen Prozessverlaufs des erfindungsgemäßen
Verfahrens und
- Figur 2
- ein Diagramm der Abhängigkeit der Magnetkraft des Bauteils und der Randschichthärte
des Bauteils von der Anlasstemperatur.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
[0020] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf
die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben.
[0021] Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Verschleißschutzschicht
an einem weichmagnetischen Bauteil aus einem chromhaltigen, ferritischen Stahl können
die weichmagnetischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit des Bauteils kontrolliert
eingestellt werden. Als Ausgangsmaterial des weichmagnetischen Bauteils sind grundsätzlich
alle chromhaltigen, ferritischen Stähle geeignet. Beispiele für besonders bevorzugte
Stähle sind in der nachfolgenden Tabelle 1 entnehmbar.
Tabelle 1
Bezeichnung |
C % |
Si≤% |
Mn≤% |
P≤% |
S≤% |
Cr≤% |
Sonstige |
X6Cr13 1.4000 |
≤0,08 |
1,00 |
1,00 |
0,040 |
0,015 |
12,0 - 14,0 |
- |
X6CrA113 1.4002 |
≤0,08 |
1,00 |
1,00 |
0,040 |
0,015 |
12,0 - 14,0 |
A10,10 - 0,30 |
X6Cr17 1.4016 |
≤0,08 |
1,00 |
1,00 |
0,040 |
0,015 |
16,0 - 18,0 |
- |
[0022] In der Tabelle 1 sind alle Prozentangaben in Masseprozent.
[0023] Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst gemäß einer ersten Variante drei Hauptschritte,
nämlich erstens das Aufsticken bei einer Temperatur von oder über 1000°C bei einem
Stickstoffpartialdruck von 0,1 x 10
5 Pa bis 3 x 10
5 Pa, zweitens das anschließende Härten der aufgestickten Randschicht, und dann drittens
das Anlassen des Bauteils bei einer Temperatur zwischen 20°C und 650°C, vorzugsweise
zwischen 400°C und 650°C.
[0024] Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Prozessablaufs eines erfindungsgemäßen
Verfahrens. In einem ersten Schritt A wird das Bauteil erwärmt. Die Erwärmung erfolgt
dabei auf ca. 1100°C, wobei die Erwärmung ca. 50 Minuten dauert. In einem zweiten
Schritt B erfolgt das Aufsticken bei einer konstanten Temperatur von ca. 1100°C. Das
Aufsticken wird dabei über einen Zeitraum von ca. 30 Minuten ausgeführt. Während des
zweiten Schrittes B wird, wie in Figur 1 durch die gestrichelte Linie P angedeutet,
ein Stickstoffpartialdruck von 2 x 10
5 Pa aufrecht erhalten. Hierbei wird eine Randschicht mit einer Dicke von ca. 100 µm
erhalten. Wenn die Dicke der martensitischen Randschicht nach dem Aufsticken kleiner
als 30 µm ist, ergeben sich weniger Spannungen im Bauteil, so dass gegebenenfalls
auf den Schritt des Anlassens verzichtet werden kann. In einem dritten Schritt C wird
ein Direkthärten durch unmittelbares Abschrecken des Bauteils auf ca. 20°C ausgeführt.
Der dritte Schritt wird über ca. 15 Minuten ausgeführt. In einem anschließenden vierten
Schritt D wird ein Tiefkühlen des Bauteils auf ca. -80°C durchgeführt. Das Kühlen
erfolgt dabei über einen Zeitraum von ca. 35 Minuten, wobei das Bauteil dann bei Umgebungsluft
zwischengelagert wird. In einem letzten Schritt E erfolgt das Anlassen des Bauteils
auf ca. 500°C. Die Zeit für das Anlassen beträgt dabei ca. 1 Stunde.
[0025] Figur 2 zeigt schematisch die Abhängigkeit einer Magnetkraft F in N eines Bauteils
und der Randschichthärte H in HV 0,1 in Abhängigkeit von der Anlasstemperatur T in
°C. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, weist die Härte bei ca. 450°C einen Höhepunkt
von 650 HV 0,1 auf und sinkt dann bei 700°C auf ca. 250 HV 0,1. Die Magnetkraft F
steigt dabei mit zunehmender Anlasstemperatur T, wobei sich die Steigung der Kurve
bei ca. 600°C deutlich reduziert. Bei 600°C beträgt die Magnetkraft ca. 13 N.
[0026] Bei einer Anlasstemperatur von ca. 500°C, wie bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
ergibt sich somit eine Magnetkraft des Bauteils von ca. 10 N bei einer Härte von ca.
550 HV 0,1.
[0027] Erfindungsgemäß kann somit ein Bauteil mit einer harten Verschleißschutzschicht bei
hoher Korrosionsbeständigkeit bereitgestellt werden, welches auch die gewünschten
magnetischen Eigenschaften aufweist. Durch eine Variation der Anlassdauer und/oder
Anlasstemperatur können dabei in gewissem Umfang die Härte H und die magnetischen
Eigenschaften, insbesondere die Magnetkraft F des Bauteils, beeinflusst werden. Je
nach Anlassverfahren sind dabei unterschiedliche Anlasszeiten zwischen 1 Sekunde und
mehreren Stunden denkbar.
[0028] Die Dauer des Aufstickprozesses im Schritt A bestimmt dabei die Dicke der martensitisch
umgewandelten Randschicht. Bei einer Temperatur von 1100°C und einer Aufstickzeit
von 5 Minuten ergibt sich eine Schichtdicke mit rein martensitischem Gefüge von 20
µm. Im Übergangsbereich zum Ausgangsmaterial können dabei in diesem Fall noch vereinzelt
martensitische Körner bis in eine Tiefe von 80 µm auftreten. Bei einer Aufstickzeit
von 10 Minuten liegt die erzeugte Schichtdicke dabei ungefähr zwischen 50 µm bis 150
µm.
[0029] Erfindungsgemäß werden bei einem alternativen erfindungsgemäßen Verfahren die Vorteile
dadurch erlangt, dass nach dem Schritt des Aufstickens bei einer Temperatur von über
1000°C bei einem Stickstoffpartialdruck von 0,1 x 10
5 Pa bis 3 x 10
5 Pa ein Schritt des Härtens der aufgestickten Randschicht erfolgt, wobei eine Dicke
der aufgestickten Randschicht kleiner oder gleich 30 µm ist. Wenn die aufgestickte
Randschicht so dünn ist, kann bei diesem Verfahren auf ein nachfolgendes Anlassen
verzichtet werden, da aufgrund der sehr dünnen aufgestickten Randschicht fast keine,
die weichmagnetischen Eigenschaften des Bauteils beeinflussenden Auswirkungen vorhanden
sind. Zur Erzeugung einer derartig dünnen Randschicht liegt die Aufstickdauer dabei
zwischen ca. 5 bis 15 Minuten.
[0030] In der nachfolgenden Tabelle 2 sind weitere Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße
Verfahren schematisch dargestellt.
Tabelle 2
|
Aufsticken |
Härten |
Tiefkühlen |
Anlassen |
Dicke Randschicht |
|
Temperatur |
Parialdruck N2 |
Zeit |
Temperatur |
Zeit |
Temperatur |
Zeit |
Temperatur |
Zeit |
|
Bsp. 1 |
1100°C |
2 x 105 Pa |
5 min. |
1100°C |
x) |
-80°C |
1 h |
500°C |
1 h |
40 µm |
Bsp. 2 |
1100°C |
2 x 105 Pa |
30 min. |
1100°C |
x) |
-80°C |
1 h |
530°C |
1 h |
100 µm |
Bsp. 3 |
1050°C |
1 x 105 Pa |
30 min. |
1050°C |
x) |
-80°C |
1 h |
500°C |
1 h |
35 µm |
x) Gasabschreckung 5 x 105 Pa, N2, 15 min. |
[0031] Wie aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, kann durch eine Variation der Zeit beim Aufsticken
und/oder des Partialdrucks beim Aufsticken sowie der Temperatur beim Anlassen die
Dicke der Randschicht beeinflusst werden.
1. Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzschicht an einem weichmagnetischen
Bauteil mit hoher Korrosionsbeständigkeit, wobei das weichmagnetische Bauteil aus
einem chromhawgen, ferritischen Stahl hergestellt ist, umfassend die Schritte:
- zuerst Aufsticken bei einer Temperatur von 1000°C oder darüber bei einem Stickstoffpartialdruck
von 0,1 x 106 bis 3 x 105 Pa, so dass eine aufgestickte Randschicht entsteht,
- danach Härten der aufgesteckten Randschicht
- nach dem Schritt des Härtens Tiefkühlen bei Temperaturen unter 0°C oder
darunter und
- nachfolgend Anlassen des Bauteils bei einer Temperatur von 20°C bis 650°C, insbesondere
400°C bis 650°C, um Spannungen im Bauteil zu reduzieren und magnetische Eigenschaften
des Bauteils zu verbessern, wobei auf das Anlassen verzichtet werden kann, wenn die
aufgestickte Randschicht eine Dicke von kleiner oder gleich 30 µm aufweist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Anlassens bei einer Temperatur von 520°C bis 550°C ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Anlassens über einen Zeitraum zwischen 1 Sekunde bis 10 Stunden,
insbesondere zwischen 1 Minute bis 2 Stunden, ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsticken in einer reinen Stickstoffatmosphäre oder einer reinen Ammoniakatmosphäre
oder einem stickstoffhaltigen und/oder ammoniakhaltigen Gasgemisch erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aufstickens in einem Gasgemisch aus einem Kohlenstoff spendendes
Gas, insbesondere Methan oder Propan oder einem Kohlenwasserstoff, und Stickstoff
und/oder Ammoniak erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoffpartialdruck zwischen 0,2 x 105 bis 1,5 x 105 Pa liegt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoffpartialdruck während des Schritts des Aufstickens verändert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur während des Schrittes des Aufstickens zwischen 1050°C und 1150°C liegt
und insbesondere ca. 1100°C beträgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Härten mittels Einfachhärten oder Doppelhärten erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur während des Schrittes des Aufstickens variiert wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Verfahrensschritte unmittelbar nacheinander ausgeführt werden.
1. Method for producing a wear-resistant layer on a soft-magnetic component with a high
corrosion resistance, wherein the soft-magnetic component is produced from a chromium-containing,
ferritic steel, comprising the following steps:
- firstly nitriding at a temperature of 1000°C or thereabove at a nitrogen partial
pressure of 0.1 x 105 to 3 x 105 Pa, so that a nitrided marginal layer forms,
- then hardening the nitrided boundary layer,
- after the hardening step, deep cooling at temperatures below 0°C or therebelow,
and
- subsequently tempering the component at a temperature of 20°C to 650°C, in particular
400°C to 650°C, in order to reduce stresses in the component and to improve magnetic
properties of the component, wherein it is possible to dispense with the tempering
if the nitrided marginal layer has a thickness of less than or equal to 30 µm.
2. Method according to Claim 1, characterized in that the tempering step is carried out at a temperature of 520°C to 550°C.
3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the tempering step is carried out over a period of time of between 1 second and 10
hours, in particular of between 1 minute and 2 hours.
4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the nitriding is effected in a pure nitrogen atmosphere or a pure ammonia atmosphere
or a nitrogen-containing and/or ammonia-containing gas mixture.
5. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the nitriding step is effected in a gas mixture consisting of a carbon-donating gas,
in particular methane or propane or a hydrocarbon, and nitrogen and/or ammonia.
6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the nitrogen partial pressure is between 0.2 x 105 and 1.5 x 105 Pa.
7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the nitrogen partial pressure is changed during the nitriding step.
8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature during the nitriding step is between 1050°C and 1150°C, and in particular
is about 1100°C.
9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the hardening is effected by means of single hardening or double hardening.
10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature is varied during the nitriding step.
11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the individual method steps are carried out in direct succession.
1. Procédé de fabrication d'une couche de protection contre l'usure sur un composant
magnétique doux présentant une haute résistance à la corrosion, dans lequel on fabrique
le composant magnétique doux en un acier ferritique contenant du chrome, comprenant
les étapes suivantes:
- d'abord nitrurer à une température de 1000°C ou plus sous une pression partielle
d'azote de 0,1 x 105 à 3 x 105 Pa, de façon à former une couche superficielle nitrurée,
- puis durcir la couche superficielle nitrurée, et
- après l'étape de durcissement, réfrigérer à des températures inférieures à 0°C et
au-delà, et
- ensuite faire revenir le composant à une température de 20°C à 650°C, en particulier
de 400°C à 650°C, afin de réduire les contraintes dans le composant et d'améliorer
les propriétés magnétiques du composant, dans lequel on peut se passer du revenu lorsque
la couche superficielle nitrurée présente une épaisseur inférieure ou égale à 30 µm.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue l'étape de revenu à une température de 520°C à 550°C.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on effectue l'étape de revenu pendant une durée comprise entre 1 seconde et 10
heures, en particulier entre 1 minute et 2 heures.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on opère la nitruration dans une atmosphère d'azote pur ou une atmosphère d'ammoniac
pur ou dans un mélange gazeux contenant de l'azote et/ou de l'ammoniac.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on opère l'étape de nitruration dans un mélange gazeux composé d'un gaz libérant
du carbone, en particulier du méthane ou du propane ou un hydrocarbure, et d'azote
et/ou d'ammoniac.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression partielle d'azote se situe entre 0,2 x 105 et 1, 5 x 105 Pa.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on fait varier la pression partielle d'azote pendant l'étape de nitruration.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température pendant l'étape de nitruration se situe entre 1050°C et 1150°C et
vaut en particulier environ 1100°C.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on opère le durcissement par trempe simple ou par double trempe.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on fait varier la température pendant l'étape de nitruration.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on exécute les étapes individuelles du procédé immédiatement l'une après l'autre.