Warum oberflächenhärten?

Gefragt von: Heinz-Josef Freund-Döring  |  Letzte Aktualisierung: 15. Mai 2021
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Durch die Oberflächenhärtung entstehen aus dem Ausgangsmaterial des Werkstücks wie bei einem Verbundwerkstoff in Teilbereichen andere Werkstoffeigenschaften. Im Inneren eines Werkstückes bleibt die hohe Zähigkeit des Ausgangsmaterials, die Oberfläche wird dagegen hart und verschleißfest.

Was beeinflusst die einhärtetiefe?

Die Einhärtetiefe hängt quadratisch von der Zeit ab. Um eine doppelte Einhärtetiefe zu erreichen, muss man das Werkstück viermal so lange im Ofen belassen.

Wann werden Randschichthärteverfahren angewandt?

Das Randschichthärten kann für alle Eisenwerkstoffe, die einen Mindestkohlenstoffgehalt von 0,3% und eine Austenitumwandlung aufweisen, angewandt werden. Hierzu zählen beispielsweise die unlegierten Baustähle, Vergütungsstähle, Werkzeugstähle und der Stahlguss.

Was ist eine Randschicht?

Randschichthärten bzw. Oberflächenhärten sind Sammelbegriffe für Verfahren, deren Ziel es ist, Werkstücken aus Stahl eine harte Randschicht / Oberfläche mit hohem Verschleißwiderstand zu geben.

Warum einsatzhärten?

Das Einsatzhärten dient dazu, bessere mechanische Eigenschaften zu erzielen, der Randschicht von Werkstücken und Werkzeugen aus Stahl eine wesentlich höhere Härte und dem Kern gleichzeitig eine höhere Festigkeit zu verleihen.

Härten mittels Flamme (Flammhärten)

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Welche Abschreckmedien werden beim Härten eingesetzt?

Typische Verfahren und Medien zum Härten

Zum Abschrecken in flüssigen Abschreckmedien werden typischerweise Wasser, Polymer, Härteöl, Salzschmelze oder Metallschmelze verwendet. Als gasförmige Medien zum Abschrecken kommen Stickstoff, Helium, eine Gasdüsenfeld oder die Hochdruckgasabschreckung zur Anwendung.

Was passiert beim Einsatzhärten?

Das Einsatzhärten bezeichnet ein thermochemisches Verfahren, bei dem die mechanischen Eigenschaften der Randschicht von metallischen Bauteilen gezielt verbessert werden. Dabei wird die Oberfläche zunächst aufgekohlt, dann gehärtet und anschließend angelassen.

Was bedeutet Randschichtgehärtet?

Randschichthärten (auch: Oberflächenhärten) behandelt Fertigungsverfahren der Wärmebehandlung (Stoffeigenschaftsänderung) zur Härtung der Randschicht (Oberfläche) von Werkstücken, welche in der Regel aus Vergütungsstählen bestehen.

Wie ist die Einsatzhärtetiefe definiert?

Die Bestimmung der Einsatzhärtetiefe (Case Hardness Depth) ist in der Norm ISO 2639 definiert. Als Einsatzhärtetiefe (Chd) bezeichnet man jenen senkrechten Abstand von der Probenoberfläche bis zu der Schicht, die eine Grenzhärte von 550 HV aufweist.

Was ist die einhärtetiefe?

Angabe in mm, wie tief ein Werkstück an der Oberfläche gehärtet ist oder gehärtet werden soll. Siehe: Einsatzhärten.

Wann wird das randschichthärten als Wärmebehandlung eingesetzt?

Das Randschichthärten bietet mehrere Vorteile bei der Nutzung der dadurch gehärteten Stähle: Die Schwingfestigkeit des Stahls wird erhöht. Sie entsteht durch Druckeigenspannungen und Verspannungen in der Oberfläche des gehärteten Bauteils.

Wann wird das Härten der Randzone angewendet?

Für bestimmte Anwendungszwecke ist es notwendig, ein Werkstück mit einer harten Außenschicht, der sogenannten Randzone auszustatten, ohne dass die Zähigkeit des Werkstückinneren verloren geht. Zu diesen Anwendungszwecken gehören beispielsweise Wellen und Zahnräder.

Welches Material randschichthärten?

Für das Randschichthärten eignen sich üblicherweise Werkstoffe mit normalisiertem oder vergütetem Gefüge (Festigkeit max. 850 N/mm2) sowie Feinkornstähle.

Wie werden Werkstücke Einsatzgehärtet?

Einsatzhärten ist ein Verfahren zur Oberflächenhärtung (Randschichthärtung), bestehend aus dem Aufkohlen, Härten und Anlassen eines Werkstücks aus Stahl. Im Anschluss an die Aufkohlung wird das Härten und Anlassen durchgeführt. ... Hierdurch wird die Randhärte und Einsatzhärtungstiefe eingestellt.

Was erreicht man durch die Flammhärten?

Mit dem Flammhärten werden aufgrund der höheren Härte in den Randschichten in Kombination mit einer zähen Kernzone bessere mechanische Eigenschaften des Bauteils erreicht. Diese sind: höherer Verschleißwiderstand. hohe Wälzfestigkeit, zum Beispiel bei Wälzlagern oder Zahnrädern.

Welche Nachteile hat das Härten?

Nach dem Aufkohlen folgt wie beim normalen Härten das Glühen, Abschrecken und Anlassen. Ein Nachteil des Einsatzhärtens liegt darin, dass sich die Teile leicht verziehen und dass sie erst nach der Wärmebehandlung fertig bearbeitet (z. B. geschliffen) werden können.

Was versteht man unter Nitrieren?

Das Nitrieren (chemisch korrekt eigentlich Nitridieren) wird fachsprachlich auch als Aufsticken (Zufuhr von Stickstoff analog der Zufuhr von Kohlenstoff bei der Aufkohlung) bezeichnet und stellt ein Verfahren zum Härten von Stahl, dar.

Was versteht man unter aufkohlen?

Aufkohlen (auch Carburieren oder Zementation) bezeichnet ein Verfahren aus der Wärmebehandlung, vornehmlich für Stahl, bei dem bei hohen Temperaturen Kohlenstoff in Metalle eindiffundiert.

Welche Oberflächenhärteverfahren gibt es?

Oberflächenhärteverfahren
  • 2.1 Flammhärten.
  • 2.2 Induktiv Härten.
  • 2.3 Laserhärten.
  • 2.4 Elektronenstrahlhärten.