Nitrierung dnner Stahlschichten mit Hilfe einer Glimmentladung

Die Hrtung eines Metalles ohne grundstzliche nderung der Zusammen setzung oder Struktur wird durch Gleitebenenblockierung mit kleinsten Teilchen erreicht und ist als Dispersionshrtung bekannt. Diese Teil chen
knnen durch Alterung einer bersttigten festen Lsung gebildet und ausgeschieden werden. Stabilere Fllungsprodukte erhlt man, wenn ein in dem Grundmaterial A gelstes Element B mit einem in die feste Lsung AB
hineindiffundierenden Element Z chemisch reagiert. Um ein ho mogen gehrtetes Endmaterial zu erhalten, mssen nach MEIJERING und DRUYVESTEIN [1J zwei Voraussetzungen erfllt sein: a) Z mu schneller in A diffundieren als B;
anderenfalls erhlt man nur an der Oberflche des Metalls den Hrtebildner BZ. Es wrde nmlich B aus der Tiefe in die durch BZ-Bildung an B verarmte Oberflche nachdiffundieren. b) Die Affinitt von Z fr B mu bedeutend
grer sein als fr A, damit sich nicht entsprechend der hheren A-Konzentration hauptschlich AZ bildet. In unserem Falle der Nitrierhrtung diffundiert Stickstoff in eine feste Lsung von Al und Cr in Eisen. Die
Diffusionsgeschwindigkeit des Stick stoffs im Eisen ist viel grer als die der Legierungskomponenten Al und Cr; die Affinitt des Stickstoffs zum Al ist grer als die zum Eisen. Die Glimmentladung liefert den fr die
Nitrierung erforderlichen Reaktionspartner Stickstoff dissoziiert auf die Metalloberflche und bestimmt das Gasangebot. Sie entfernt laufend durch Kathodenzerstubung passivierende Adsorptionsschichten und baut sehr schnell
eine neue N-Adsorptionsschicht an der Oberflche auf, die den ~-Eisenmischkri stall mit Stickstoff sttigt. Gleichzeitig dient die Glimmentladung zur Beheizung des Probenmaterials.