BOROCOAT®

Die Oberflächenhärten borierter Teile sind sehr hoch und bewegen sich im Bereich von ca.1400HV (Härte Vickers) bis ca. 2400 HV. Damit erreichen wir selbst bei unlegierten Stählen Oberflächenhärten, die in etwa doppelt so hart sind wie gehärteter Schnellarbeitsstahl (HSS). Die erzielbare Härte ist nur von der chemischen Zusammensetzung des Grundwerkstoffes abhängig, nicht von den Verfahrensparametern.

Die erzielbare Schichtdicke ist maßgeblich vom Grundwerkstoff abhängig, wird aber auch von der Behandlungstemperatur und der Behandlungszeit beeinflusst. Praktisch erzielbare Schichtdicken liegen im Bereich zwischen ca. 15-200 µm (Mikrometer)

Ja, vergütete oder gehärtete Teile können boriert werden. Durch das Borieren hat man allerdings einen Weichglüheffekt, der anschließend eine neue Härtung notwendig machen kann.

Bauteile können nach dem Borieren gehärtet werden, um die gewünschte Gebrauchshärte bzw. -festigkeit einzustellen. Hierbei muss unbedingt auf das richtige Härteverfahren geachtet werde, sonst kann die Boridschicht beeinträchtigt werden.

Borieren ist eine ganz ausgezeichnete Methode, um unlegierte Stähle Randschicht zu härten. Es sind weder bestimmte Legierungselemente noch Kohlenstoff notwendig. Die Härte bleibt allerdings auf die Randschicht beschränkt.

Borieren eignet sich hervorragend zur Behandlung komplizierter Konturen, Hohlkörper und Rohre.

Schüttgüter und Massenteile lassen sich sehr gut borieren.

Grundsätzlich gibt es kein Wärmebehandlungsverfahren, was absolut frei von Maß und Formänderungen ist, so auch das Borieren. Es gibt viele Faktoren, die einen großen Einfluss auf das Maß- und Formänderungsverhalten haben, wobei man viele davon aktiv beeinflussen kann, um das Verhalten eines Bauteils bei der Wärmebehandlung zu optimieren. Das Borieren wird als verzugsarmes Verfahren angesehen.

Studien haben gezeigt, dass der Reibungskoeffizient nach dem Borieren signifikant sinken kann. In einigen Fällen wurde eine Reduktion des Reibungskoeffizienten um 30-50 % beobachtet. Dieses Phänomen ist vor allem durch die effektive Reduktion des Adhäsionsverschleißes zu erklären. Signifikant ist vor allem auch die Verbesserung der Gleiteigenschaften bei erhöhten Temperaturen.

Ja, Borieren beeinflusst das Korrosionsverhalten des Grundwerkstoffes. Die Korrosionsbeständigkeit kann sowohl verbessert als auch beeinträchtigt werden, was ganz entscheidend vom Grundwerkstoff und der Art des korrosiven Mediums abhängt.

Ja, Boridschichten sind temperaturbeständiger als Nitrierschichten. Diese höhere Temperaturbeständigkeit ergibt sich aus mehreren Faktoren, 

• Oxidationsbeständigkeit: Boridschichten weisen eine bessere Oxidationsbeständigkeit auf als Nitrierschichten. Dies bedeutet, dass sie weniger anfällig für Oxidation und Verschleiß bei hohen Temperaturen sind.
• Härte bei hohen Temperaturen: Die Härte von Boridschichten bleibt auch bei hohen Temperaturen weitgehend erhalten, während Nitrierschichten ihre Härte verlieren, wenn die Temperaturen ansteigen.
• Chemische Stabilität: Boride sind chemisch sehr stabil und resistent gegen viele aggressive Medien, die bei hohen Temperaturen auftreten können. Nitrierschichten können unter diesen Bedingungen leichter angegriffen werden.

Vergleich bei spezifischen Temperaturen:

• Boridschichten: Typischerweise stabil bis etwa 800-1000 °C oder sogar höher, je nach spezifischem Material und Bedingungen.
• Nitrierschichten: Meist stabil bis etwa 400-600 °C, darüber hinaus können sie anfangen, ihre Härte und schützenden Eigenschaften zu verlieren.

Zusammengefasst sind Boridschichten aufgrund ihrer höheren Schmelztemperaturen, besseren Oxidationsbeständigkeit und anhaltenden Härte bei hohen Temperaturen im Allgemeinen temperaturbeständiger als Nitrierschichten. Dies macht sie besonders geeignet für Anwendungen, die extremen thermischen und chemischen Belastungen ausgesetzt sind.

Als Diffusionsverfahren passen sich Boridschichten der vorliegenden Oberflächentopographie an und decken sie nicht etwa ab. Mit anderen Worten: Es muss bereits vor dem Borieren die Oberflächenrauheit eingestellt werden, die für meine spezifische Anwendung sinnvoll ist. Durch den Borierprozess selber entsteht durch das kristalline Wachstum der Boride eine geringfügige Rauheitszunahme von ca. einem Mikrometer (Mikrorauheit), die durch einen angepassten Nachfinishprozess leicht wieder beseitigt werden kann.

Boride sind ähnlich hart wie die meisten Schneidstoffe, sodass man die Schichten (außer Polieren) in der Regel nicht sinnvoll nachbearbeiten kann. Es werden fertig bearbeitete Funktionsflächen boriert.

Grundsätzlich kann man gut partiell borieren, z.B. einen Zylinder nur innen oder nur außen. Schwer möglich ist das Maskieren bestimmter Bereiche, die unmittelbar an zu borierende Flächen angrenzen. Das partielle Borieren sehr kleiner Teile ist praktisch kaum möglich und sinnvoll.

Borieren verbessert die Lebensdauer der behandelten Teile meist signifikant, Standzeitverbesserungen um das 3-8-fache sind keine Seltenheit. Somit hilft das Verfahren enorme Mengen an Stahl, CO₂.und Energie einzusparen. Borieren ist damit ein äußerst nachhaltiges Verfahren

Bei unserem Borierprozess werden keine kritischen Stoffe in die Umwelt frei gesetzt, das Boriermittel wird nahezu vollständig recycled und die Energiequelle ist elektrischer Strom. Bei unserem BO­RO­COAT® handelt es sich somit um ein umweltfreundliches Verfahren.

Es können grundsätzlich alle Eisenmetalle, Nickelbasislegierungen und Kobaltlegierungen boriert werden. Der Gehalt an Aluminium, Silizium und Kupfer sollte in diesen Metallen jedoch nicht zu hoch sein, da diese Elemente nicht in die Boridschicht eingebaut werden können und die Haftung der Schicht negativ beeinflussen.

Obwohl die durch das Borieren entstehende Schicht im Grundwerkstoff entsteht, also im eigentlichen Sinne keine Beschichtung ist, entsteht durch Volumenzunahme in der Boridschicht ein leichter Auftrag auf der Oberfläche des Bauteils von ca. 10-15 % der gesamten Schichtdicke.

Aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit von dauerhaft größer 600 °C und ihrem keramischen Charakter, sind Boridschichten sehr resistent gegen Metallschmelzen wie z.B. Zink und Aluminium. Es konnte in wissenschaftlichen Untersuchungen, als auch in vielen praktischen Beispielen gezeigt werden, dass diese gute Beständigkeit gegenüber flüssigen Metallen sowohl bei ruhenden Metallbädern als auch in bewegten Metallbädern gegeben ist.