Nitrierstahl

Ein Nitrierstahl (ISO 683-5, früher EN 10085 bzw. davor DIN 17 211) ist ein Vergütungsstahl, der mit Elementen wie Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Vanadium, Titan oder Aluminium (Al) legiert ist und durch Nitrieren eine mehr oder weniger tief reichende harte Eisennitridschicht erhält.<ref name="Joachim Winckelmann">Joachim Winckelmann: Blücher-Winckelmann Auskunftsbuch für die chemische Industrie. De Gruyter, 1942, ISBN 978-3-11-239218-8, S. 648 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref><ref name="abrams-industries.com">ABRAMS: Was ist Nitrierstahl? Der ABRAMS Stahlberater® klärt auf!, abgerufen am: 15. Januar 2024</ref>

Durch diese Elemente, die sehr gute Nitridbildner sind, erhält er nach dem Nitrieren eine sehr hohe Oberflächenhärte mit guter Verschleißfestigkeit.<ref name="Joachim Winckelmann" /> Nach chemischem Verständnis ist die Bezeichnung Nitrierstahl nicht korrekt, da dieser Terminus auf ein sehr ähnlich klingendes, aber chemisch andersartiges Verfahren, die Nitrierung, hinweist.

Durch die thermische Stabilität der Nitride ist er bis zu 500 °C anlassbeständig. Da die Tiefe der Nitrierung typischerweise auf einige Zehntel von Millimetern begrenzt ist, ist Nitrierstahl nicht für Anwendungen geeignet, bei denen eine tiefere Härte erforderlich ist. Darüber hinaus kann die Nitrierung die Korrosionsbeständigkeit des Stahls beeinträchtigen.<ref name="abrams-industries.com" />

Normung

Weltweite Normung (aktuell)

Vorlage:Infobox Norm

Diese Stähle sind genormt in ISO 683-5 Für eine Wärmebehandlung bestimmte Stähle, legierte Stähle und Automatenstähle - Teil 5: Nitrierstähle<ref>Stahl und Eisen Gütenormen 4/1. Maschinenbau, Werkzeugbau. In: DIN-Taschenbuch. 3. Auflage. Band 404/1. Beuth, Berlin 2023, ISBN 978-3-410-31578-0. </ref>.

ISO 683-5 Tabelle 3
Kurzname
20CrMoV5-7
34CrAlMo5-10
32CrAlMo7-10
41CrAlMo7-10
34CrAlNi7-10
31CrMoV9
31CrMo12
33CrMoV12-9
24CrMo13-6
40CrMoV13-9
8CrMo16-5

Wärmebehandlung nach Tabelle 1: unbehandelt "+U", weichgeglüht "+A", vergütet "+QT"
Oberflächenausführung nach Tabelle 2: wie geschmiedet oder gewalzt "+HW", gebeizt "+PI", gestrahlt "+BC", vorbearbeitet "+RM"

Europäische Normung (zurückgezogen)

EN 10085 Nitrierstähle - Technische Lieferbedingungen<ref>Stahl und Eisen Gütenormen 4. Maschinenbau, Werkzeugbau. In: DIN-Taschenbuch. 3. Auflage. Band 404. Beuth, Berlin 2002, ISBN 3-410-15234-2. </ref><ref>Stahl und Eisen Gütenormen 4. Maschinenbau, Werkzeugbau. In: DIN-Taschenbuch. 4. Auflage. Band 404. Beuth, Berlin 2005, ISBN 3-410-16094-9. </ref><ref>Stahl und Eisen Gütenormen 4. Maschinenbau, Werkzeugbau. In: DIN-Taschenbuch. 5. Auflage. Band 404. Beuth, Berlin 2009, ISBN 978-3-410-17622-0. </ref><ref>Stahl und Eisen Gütenormen 4/1. Maschinenbau, Werkzeugbau. In: DIN-Taschenbuch. 1. Auflage. Band 404/1. Beuth, Berlin 2013, ISBN 978-3-410-23924-6. </ref><ref>Stahl und Eisen Gütenormen 4/1. Maschinenbau, Werkzeugbau. In: DIN-Taschenbuch. 2. Auflage. Band 404/1. Beuth, Berlin 2019, ISBN 978-3-410-29341-5. </ref>

Vorlage:Infobox Norm

EN 10085 Tabelle 3
Stahlbezeichnung
Kurzname	Werkstoffnummer
24CrMo13-6	1.8516
31CrMo12	1.8515
32CrAlMo7-10	1.8505
31CrMoV9	1.8519
33CrMoV12-9	1.8522
34CrAlNi7-10	1.8550
41CrAlMo7-10	1.8509
40CrMoV13-9	1.8523
34CrAlMo5-10	1.8507

Wärmebehandlung nach Tabelle 1: weichgeglüht "+A", vergütet "+QT"
Oberflächenausführung nach Tabelle 2: wie geschmiedet oder gewalzt "ohne", gebeizt "+PI", gestrahlt "+BC"

Nationale Normung (zurückgezogen)

Vorlage:Infobox Norm

DIN 17211 Nitrierstähle - Technische Lieferbedingungen<ref>Stahl und Eisen Gütenormen 4. Maschinenbau, Werkzeugbau. In: DIN-Taschenbuch. 1. Auflage. Band 404. Beuth, Berlin 1993, ISBN 3-410-12833-6. </ref><ref>Stahl und Eisen Gütenormen 4. Maschinenbau, Werkzeugbau. In: DIN-Taschenbuch. 2. Auflage. Band 404. Beuth, Berlin 1998, ISBN 3-410-14129-4. </ref>

DIN 17211 Tabelle 2
Stahlsorte
Kurzname	Werkstoffnummer
31 CrMo 12	1.8515
31 CrMoV 9	1.8519
15 CrMoV 5 9	1.8521
34 CrAlMo 5	1.8507
34 CrAlNi 7	1.8550

Wärmebehandlung nach Tabelle 1: unbehandelt "U", weichgeglüht "G", vergütet "V"

Frühere Ausgaben

1970-08<ref>Stahl und Eisen Gütenormen 2. In: DIN-Taschenbuch. 1. Auflage. Band 155. Beuth, Berlin 1981, ISBN 3-410-11291-X. </ref>: gestrichen 39 CrMoV 13 9 (1.8523), 41 CrAlMo7 (1.8509) und 34 CrAlS 5 (1.8506); neu aufgenommen 31 CrMoV 9 (1.8519) und 15 CrMoV 5 9 (1.8521)

Einsatz der Nitrierstähle

Nitrierstähle werden überall da eingesetzt, wo auf Grund von extremer Belastung sehr harte und verschleißfeste Stähle benötigt werden. Der Kern weist gleichzeitig eine hohe Zähigkeit auf. Außerdem haben die Nitrierschichten geringe Reibungskoeffizienten und erhöhten Korrosionswiderstand.<ref name="abrams-industries.com" />

Der Anwendungsumfang wird in der Praxis genauestens geprüft, da die Herstellung der Nitrierstähle wegen der vielen Bearbeitungsstufen sehr teuer ist.

Typische Nitrierstähle

Nr. (DIN EN 10027-2 - Ersatz für DIN 17007)	Benennung	Kohlenstoffgehalt	Legierungsbestandteile
1.8515	31CrMo12	0,28–0,35 %	2,8–3,3 % Chrom (Cr), 0,3–0,5 % Molybdän (Mo)
1.8519	31CrMoV9	0,26–0,34 %	2,3–2,7 % Chrom (Cr), 0,15–0,25 % Molybdän (Mo), 0,1–0,2 % Vanadium (V)
1.8507	34CrAlMo5	0,30–0,37 %	1,0–1,3 % Chrom (Cr), 0,8–1,2 % Aluminium (Al), 0,15–0,25 % Molybdän (Mo)

Siehe auch

Zerspanbarkeit von Stahl

Einzelnachweise