Answer
Nitrieren ist ein thermochemischer Prozess, bei dem Stickstoff in die Oberfläche des Federmaterials diffundiert, normalerweise Kohlenstoffstahl oder legierter Stahl wie 4140, um eine harte, verschleißfeste „weiße Schicht“ und eine Diffusionszone zu erzeugen. Bei Wellenfedern, die einer Ermüdung bei hoher Lastspielzahl ausgesetzt sind, führt das Nitrieren zu vorteilhaften Druckeigenspannungen auf der Oberfläche. Diese Spannungen wirken den Zugspannungen während der Durchbiegung entgegen und erhöhen effektiv die Ermüdungsgrenze. Die Formel für die modifizierte Ermüdungsfestigkeit lautet $\sigma_{e'} = \sigma_e + \sigma_{comp}$, wobei $\sigma_{comp}$ die Größe der Druckspannung ist. Wenn die nitrierte Schicht jedoch zu spröde ist, kann sie bei hoher Belastung reißen und als Spannungserhöher wirken, der zum Versagen des Kerns führt. Daher muss die Nitriertiefe sorgfältig auf etwa 10 % der Drahtdicke kontrolliert werden.
