Gängige austenitische Edelstahllegierungen wie z. B. 1.4404, 1.4435, 1.4539 etc. zeigen neben sehr guten Korrosionswiderstandswerten (Korrosion) im normalen Betriebseinsatz meist sehr geringe Oberflächenhärten und damit bei erhöhten Reibbeanspruchungen auch ein entsprechend reduziertes Verschleißverhalten. Diese Werkstoffe können durch herkömmliche Wärmebehandlungsverfahren (Glühen, Härten) nicht gehärtet werden. Prozesse wie Nitrieren (Nitrierhärtung) und begrenztes Aufkohlen verbessern zwar das Verschleißverhalten merklich, gleichzeitig wird jedoch die Korrosionsbeständigkeit durch lokale Chromcarbid- bzw. Chromnitridbildung signifikant reduziert. Daher stellt das Kolsterisieren in Einzelfällen eine Alternative dar, zumal hierbei keine Minderung des Korrosionsverhaltens bekannt ist.
Der Härtungsprozess beim Kolsterisieren erfolgt durch einen kontrollierten Diffusionsprozess (Diffusion) bei Temperaturen < 300 °C, wobei große Mengen an Kohlenstoff in eine Oberflächenschicht von ca. 20–35 µm einwandern und vorwiegend in Zwischengitterplätzen (Metallgitter) eingelagert / gelöst werden. Deshalb bilden sich dabei (v. a. temperaturbedingt) kaum Carbide. Die Einlagerung der Kohlenstoffatome in den Zwischengitterbereichen reduziert die Beweglichkeit der Metallatome im Metallgitter und bewirkt über die so erzeugten Gitterverspannungen typische Druckspannungen in dem betreffenden Randbereich der Oberfläche. Daraus resultiert eine merklich erhöhte Oberflächenhärte bzw. -verschleißverbesserung der Bauteiloberfläche.
© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie