Warum werden werkstoffe gehärtet?

Gefragt von: Berndt Albrecht  |  Letzte Aktualisierung: 18. Juli 2021
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Das Härten von Stahl ist eine Erhöhung seiner mechanischen Widerstandsfähigkeit durch gezielte Änderung seines Gefüges. Es kann durch Wärmebehandlung mit anschließendem schnellen Abkühlen erfolgen. Wird ein Metall plastisch verformt, so breiten sich im Werkstück Versetzungen aus.

Welche Stähle können gehärtet werden?

Vorab: Nicht jeder Stahl lässt sich direkt härten. Damit er gehärtet werden kann, sollte er einen Kohlenstoffanteil von ca. einem Prozent aufweisen (Werkzeugstahl). Stähle mit geringerem Kohlenstoffanteil (0,7-0,8%) lassen sich ebenfalls härten, müssen aber legiert sein.

Warum ist Stahl so hart?

Stahl besteht zur Hauptsache aus dem chemischen Element Eisen, das in reiner Form weich ist. Mischt man dem Eisen im geschmolzenen Zustand andere Elemente wie Kohlenstoff, Chrom oder Nickel zu, wird es hart.

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.

Wann ist ein Stahl gehärtet?

Unter dem Härten von Stahl versteht man die Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähigkeit. Der Stahl wird auf eine Temperatur von 750 - 1050 °C erhitzt und wird dann in der Regel in Wasser abgeschreckt. Bei erhöhter Temperatur wird die vorliegende Gitterstruktur über diesen Härteprozess "eingefroren".

Die Welt der Werkstoffe, Wärmebehandlung der Stähle, Teil 1

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Wie wird ein unlegierter Stahl gehärtet?

Unlegierte Stähle, deren Kohlenstoffanteil über 0,8% beträgt, werden vor dem Härten weichgeglüht, damit eine ferritische Grundmasse mit körnigem Zementit entsteht. Beim Härten entsteht dann ein feinnadeliges Martensit-Grundgefüge mit eingelagerten Zementitkörnern.

Was passiert mit dem Kohlenstoff beim Härten?

Die Kohlenstoffatome werden so zusagen festgehalten und das Eisengitter wird daran gehindert, in das kubisch-raumzentrierte α-Eisen überzugehen. Stattdessen entsteht ein tetragonal-verzerrtes und kubisch-raumzentriertes Gitter (Martensit), das eine Verspannung durch den Kohlenstoff erhält.

Was bedeutet Härten und Anlassen von Stahl?

Nach dem Härten oder dem Schweißen von Stahl kann das Werkstück durch Erwärmen auf Temperaturen unterhalb des Umwandlungspunktes A1 (723 °C) angelassen werden. Dabei werden innere Spannungen abgebaut. Anlassen ist ein Verfahren der Wärmebehandlung. ... Gehärteter Stahl wird umso weicher, je höher man ihn anlässt.

Welche Fehler können beim Härten gemacht werden?

Fehler, die beim Härten auftreten und zu einer Schädigung des Werkstückes führen. Mögliche Fehler sind: - eine unzureichende Härte durch einen zu geringen Kohlenstoffgehalt im Stahl, zu niedrige Härtetemperatur bzw. zu geringe Haltezeit (Zementit löst sich nicht ausreichend im Austenit);

Warum ist der martensit so hart?

Der im Austenit gelöste Kohlenstoff wird durch die rasche Abkühlung beim Abschrecken im Mischkristall zwangsgelöst. Dadurch wird das umgeklappte kfz-Gitter tetragonal verzerrt, wobei ein sehr hartes Gefüge entsteht.

Was ist das härteste Metall auf der Erde?

Osmium – jedenfalls, wenn wir von Metallen sprechen, also nicht von Legierungen, von Stahl oder von Metalloxiden. Osmium hat ungefähr eine Härte wie Quarz, ist aber noch weit entfernt von Edelsteinen wie Diamanten; die sind nochmal viel härter.

Was ist härter als ein Diamant?

Und nun belegen theoretische Modelle chinesisch-amerikanischer Forscher, dass reines Wurtzit-Boronid sogar um 18 Prozent härter sein dürfte als Diamant - wenn es unter Druck leicht verändert wird und seine Kristallstruktur verschiebt.

Können alle Stähle gehärtet werden?

Härten durch Abschrecken

Als weitere Abschreckmedien dienen Öl, Salzbad, wässrige Polymerlösungen (z. B. ... Stickstoff (N2) oder Argon (Ar) (letzteres beim Härten im Vakuum). Nur Stähle mit mehr als 0,35 % Kohlenstoff (C) sind zu solchem Härten geeignet.

Was wird alles gehärtet?

Stahl kann auf unterschiedliche Weisen gehärtet werden.
...
Umwandlungshärtung
  • Wasser.
  • Öl.
  • Luft.
  • reine Gase.

Kann man s355 Härten?

Ing. Nitrieren kannst Du jeden Stahl. Auch aufkohlen und dann härten kannst Du jeden Stahl. Nur wenn der Stahl darunter zu weich ist, platzen die Schichten wieder ab.

Kann man 42CrMo4 Härten?

42CrMo4 ist ein chrom-molybdänlegierter Vergütungsstahl, der zu der Gruppe der Edelbaustähle gehört. Mit einer Lieferhärte von ca. 217 HB sowie einer maximal zu erreichenden Härte von 241 HB wird dieser Stahl vor allem für hochbeanspruchte Bauteile mit hohen Zähigkeitsanforderungen verwendet.

Kann man E295 Härten?

Stellt sich erst mal die Frage ob eine Wärmebehandlung in Frage kommen soll (härten, vergüten, plasmanitrieren,...) und ob der Werkstoff auch zum Schweißen geeignet sein soll. Die Option zum Schweißen wäre gut. Gehärtet werden soll nichts. ... E295, E335, E360 lassen sich meines wissens nur schlecht schweißen.

Welches Material randschichthärten?

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