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Nietverbindungen

Nietverbindungen sind unlösbare Verbindungen von Werkstücken, Bauteilen, etc. die in drei Gruppen unterteilt werden können:

Feste Nietverbindungen: Diese können große Kräfte übertragen, dichten aber die verbundenen Teile nicht ab.

Dichte Nietverbindungen: Diese verbinden Bauteile und dichten diese vorrangig gegeneinander ab. Die Übertragung großer Kräfte ist nicht notwendigerweise gegeben.

Feste und dichte Nietverbindungen: Diese kombinieren die Vorteile von festen und dichten Nietverbindungen, sind aber deutlich kostenintensiver zu erstellen.

Während im Maschinenbau moderne Schweißverfahren fast überall Nietverbindungen verdrängt haben, werden im Karosserie- und Automobilbau Nietverfahren zunehmend wichtiger. Für den Flugzeugbau sind Nietverbindungen sogar unverzichtbar, da hier als Werkstoffe häufig aushärtbare Aluminiumlegierungen verwendet werden, deren Festigkeit durch Schweißvorgänge erheblich vermindert würde. Große Flugzeuge weisen daher häufig mehrere Millionen Nietverbindungen auf. Gegenüber dem klassischen Verbinden durch Schweißen haben Nietverfahren einige deutliche Vorteile:

Beim Nieten entstehen keine Gefügeänderungen, daher eignet es sich auch für Werkstoffe, deren Festigkeit oder Sprödigkeit beim Schweißvorgang negativ beeinflusst würde.

Nietverbindungen können auch bei nur einseitiger Zugänglichkeit erstellt werden

Nietverbindungen können auch bei unterschiedlichen Werkstoffen und veredelten Oberflächen eingesetzt werden

Nietverbindungen sind schnell und leicht erstellbar, so dass gegenüber den gängigen Schweißverfahren deutlich weniger Energie benötigt wird und keine schädlichen Gase oder Lichtstrahlung (Lichtbogen) zu Gesundheitsgefährdungen führen können.

Nitrierstähle

Als Nitrierstähle werden Stahlsorten bezeichnet, die sich durch ihre Zusammensetzung besonders gut für das Nitrierhärten eignen. Dazu werden dem Stahl Legierungselemente wie Chrom, Molybdän oder Aluminium beigemischt. Diese Elemente bilden beim Nitrierhärten mit dem eindiffundierenden Stickstoff extrem harte Metallnitride, die eine Härteschicht mit bis zu 1200 HV bilden, die nur einige Zehntel Millimeter dick ist.

Nitrierhärten, Nitrieren

Nitrieren bezeichnet ein Verfahren zum Einsatzhärten bestimmter Stahlsorten (Nitrierstähle). Dabei wird durch gezieltes Einbringen von Stickstoff in den Stahl eine harte Randschicht erzeugt, in der anders als beim Aufkohlen die Härte nicht durch Martensitbildung zunimmt sondern durch die Bildung von Stickstoffverbindungen, sogenannten Nitriden, zustande kommt. Dazu wird der Stahl in stickstoffabgebender Umgebung, entweder in Nitrieröfen oder Salzbädern, geglüht. Der Stickstoff diffundiert dabei in die Randzone des Werkstückes und bildet dort extrem harte Metallnitride, die eine wenige Zehntel Millimeter dicke Härteschicht bilden. Mit diesem Verfahren werden die höchsten bei Stählen erreichbaren Härten erzielt, bis zu 1200 HV.

Nickel, Legierungselement

Als Legierungselement spielt Nickel für viele Werkstoffe eine wichtige Rolle. Hauptsächlich wird es zur Stahllegierung verwendet und verbessert hier die Duktilität, Härte, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Legierungen. Bekannte Legierungen mit hohem Nickelanteil sind beispielsweise die Edelstähle V2A und V4A mit acht bzw. elf Prozent Nickelanteil. Neben der Stahlherstellung gibt es noch weitere, teilweise sehr spezifische Anwendungsfälle in denen Nickel als Legierungselement verwendet wird. Die Palette reicht dabei von Werkstoffen wie Konstantan (einer Kupfer-Nickel-Legierung) über Raney-Nickel (einer Nickel-Aluminium-Legierung) bis hin zu Monel, einer Kupfer-Nickel-Eisen-Legierung. Diese Legierungen weisen jeweils sehr besondere Eigenschaften auf, die zu hochspezifischen Einsatzzwecken genutzt werden. So weist Monel beispielsweise eine extreme chemische Beständigkeit auf, weswegen Fluor-Druckgasflaschen aus diesem Werkstoff hergestellt werden.