DFG-Verbundprojekt 547149748

Das DFG-Verbundprojekt „Dynamische Nitrierzonenentwicklung beim Plasmanitrieren zur Vorhersage von mechanischen Oberflächeneigenschaften (DynP²)“ verfolgt das Ziel der Erstellung und Validierung eines Nitriermodells zur Vorausberechnung der Nitrierzonenentwicklung und des Eigenschaftsprofils von unlegierten und niedrig legierten Stählen nach dem Plasmanitrieren. Besonderer Fokus liegt auf der diffusionsabhängigen Stickstoffverteilung sowie dem wechselseitigen Einfluss mit dem im Stahl vorhandenen Kohlenstoff. Alle für die Modellierung benötigten Input- sowie Validierungsdaten werden experimentell an einer voll faktoriellen Versuchsmatrix mit Variation der Prozessparameter Temperatur, Zeit und N₂-H₂-Gaszusammensetzung ermittelt und die entstandenen Nitrierzonen strukturell, chemisch und mechanisch charakterisiert. Versuchsbegleitende LAS-Messungen dienen der Quantifizierung der NH₃-Konzentration innerhalb der plasmaaktivierten Gaszusammensetzung. Die jeweils an Reineisenproben resultierenden Verbindungsschichtstrukturen werden, in Analogie zu der bei Gasnitrierprozessen geltenden Wechselwirkung zwischen Nitrierpotenzial und Eisennitridphasen, mit der NH₃-Konzentration korreliert. 

Die Arbeiten wurden im April 2025 gemeinsam vom Institut für Werkstofftechnik (IWT) unter Leitung von Prof. Biermann und der Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik (WOT) der TU Chemnitz unter Leitung von Prof. Thomas Lampke begonnen.