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Thermochemische Behandlung
Das Aufkohlen ist ein zentraler Schritt des Einsatzhärtens und dient dazu, den Kohlenstoffgehalt in der Randschicht eines Werkstücks zu erhöhen. Dies ist bei Stählen notwendig, deren Kohlenstoffgehalt zu gering ist, um ohne Vorbehandlung gehärtet zu werden.
Verfahren ansehenBeim Carbonitrieren, einer Variante des Einsatzhärtens, wird ein Werkstück thermochemisch behandelt. Die Randschicht des Teils wird vor dem Härten gleichzeitig oder nacheinander mit Kohlenstoff und Stickstoffangereichert. Dies geschieht je nach Ziel der Anwendung z.B. bei 790 – 930 °C. Anschließend wird das Werkstück oder zumindest dessen Randschicht gehärtet.
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Das Gasnitrieren ist ein thermochemisches Wärmebehandlungsverfahren, das darauf abzielt, die Randschicht eines Werkstücks mit Stickstoff anzureichern, um eine extrem harte und verschleißfeste Oberfläche zu erzeugen. Im Vergleich zu anderen Verfahren wie beispielsweise dem Einsatzhärten, findet hier keine Gefügeumwandlung im Stahl statt.
Verfahren ansehenDas Gasnitrocarburieren ist ein thermochemisches Verfahren der Wärmebehandlung, bei dem Stahl- und Gusseisenbauteile gezielt an der Oberfläche veredelt werden. Im Gegensatz zum Gasnitrieren werden hier Stickstoff und Kohlenstoff, so gut wie gleichzeitig in die Randschicht des Materials eingebracht. Die dabei entstehende harte, verschleißfeste und korrosionsbeständige Oberfläche hat kaum Einfluss auf die Maßhaltigkeit des Bauteils, und auch der Kern des Materials behält seine ursprünglichen mechanischen Eigenschaften.
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Beim Niederdruckaufkohlen (LPC - Low Pressure Carburizing) handelt es sich um ein Gasaufkohlungsverfahren, das in speziellen Vakuumöfenbei Drücken deutlich unter dem Normaldruck von 1 bar durchgeführt wird. Typische Prozessdrücke liegen zwischen 5 und 10 Millibar, die Temperaturenerreichen bis zu 1100 °C. Das Ziel des Verfahrens ist es, den Kohlenstoffgehalt in der Randzone von Stahlbauteilen gezielt zu erhöhen, um eine harte, verschleißfeste Oberfläche bei gleichzeitig zähem Kern zu erzeugen.
Verfahren ansehenBeim Oxidieren von Stahl einem bewährten Verfahren der Wärmebehandlung, wird gezielt eine dünne, dichte Oxidschicht auf der Oberfläche eines Werkstücks erzeugt. Diese Schicht schützt den Stahl vor Korrosion, verbessert das Verschleißverhalten und sorgt für eine gleichmäßige, dunkelgraue bis tiefschwarze Oberfläche. Das Verfahren ist wirtschaftlich, maßhaltig und besonders für funktionale Industriebauteile geeignet.
Verfahren ansehenHärten
Beim Direkthärten wird das Werkstück direkt nach dem Aufkohlen oder Carbonitrieren abgeschreckt. Dieser nahtlose Übergang spart Zeit, reduziert den Energieverbrauch und sorgt für ein besonders effizientes Härteverfahren. Die Temperaturen beim Aufkohlen liegen bereits auf Härtetemperatur oder darüber, deshalb kann der Abkühlvorgang sofort starten. Das Ergebnis ist eine gezielte Martensitbildung, also die Härtestruktur, die Bauteile belastbar und langlebig macht.
Verfahren ansehenDoppelhärten ist eine leistungsstarke Wärmebehandlung für Stahl, die eingesetzt wird, wenn Bauteile maximale Härte an der Oberfläche und gleichzeitig hohe Festigkeit im Kern benötigen. Das Verfahren kombiniert zwei genau abgestimmte Härtungen und nutzt optimal aus, dass nach dem Aufkohlen oder Carbonitrieren der Rand des Bauteils mehr Kohlenstoff enthält und dadurch stärker gehärtet werden kann.
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Das Einsatzhärten ist ein thermochemisches Wärmebehandlungsverfahren, mit dem die mechanischen Eigenschaften von Stahl gezielt verbessert werden. Gemäß DIN EN 10052umfasst es das Aufkohlen oder Carbonitrieren sowie das anschließende Härten. Dabei wird die Randzone kohlenstoffarmer, ursprünglich nicht härtbarer Stähle (C < 0,25 %) mit Kohlenstoff angereichert. Das Ergebnis ist eine harte, verschleißbeständige Oberfläche, während der Kern des Bauteils zäh und duktil bleibt.
Verfahren ansehenDas Schutzgashärten ist ein bewährtes Wärmebehandlungsverfahren für Stahl. Es wird bei Stählen eingesetzt, die bereits über genügend Kohlenstoff, meist > 0,25 % Massenanteil, im Stahl verfügen. Durch diesen Kohlenstoffgehalt lassen sich die Stähle härten, ohne dass während des Wärmebehandlungsprozesses zusätzlicher Kohlenstoff eingebracht werden muss. Das Verfahren zählt daher zu den effizienten und prozesssicheren Methoden der industriellen Stahlhärtung.
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Das Vakuumhärten kommt immer dann zum Einsatz, wenn eine hohe Härte und exakte Maßhaltigkeit und eine metallisch blanke Oberflächegefordert sind. Diese Technik hat sich besonders im Werkzeug- und Maschinenbau etabliert, da sie präzise Ergebnisse liefert und gleichzeitig Nacharbeit reduziert.
Verfahren ansehenGlühen
Das Glühen ist ein zentrales Verfahren in der Wärmebehandlung von Eisen- und Stahlwerkstoffen. Es bildet die Grundlage für definierte, reproduzierbare Werkstoffeigenschaften. Dabei handelt es sich um einen kontrollierten thermischen Prozess, bei dem das Werkstück gezielt auf eine festgelegte Glühtemperaturerwärmt, für eine definierte Zeit gehalten und anschließend in der Regel langsam abgekühlt wird. Das Ziel besteht darin, das Gefüge über den gesamten Querschnitt hinweg gezielt zu beeinflussen, werkstoffbedingte Nachteile zu beseitigen und gewünschte Eigenschaften gezielt einzustellen.
Verfahren ansehenVergüten
Das Vergüten von Stahl ist ein zentrales Wärmebehandlungsverfahren im Maschinen- und Anlagenbau. Dabei werden Bauteile gezielt auf hohe Festigkeit, Zähigkeit und Dauerschwingfestigkeit eingestellt. Vergüteter Stahl bietet eine optimale Kombination aus Belastbarkeit und Sicherheit und ist somit ideal für stark beanspruchte Anwendungen geeignet.
Verfahren ansehenAusscheidungshärten
Das Härten von Aluminium unterscheidet sich deutlich von der Wärmebehandlung von Stahl, da Aluminium keine Gefügeumwandlungwie die Martensitbildung aufweist. Um dennoch höhere Festigkeiten zu erzielen, wird Aluminium durch Ausscheidungshärtung gehärtet. Dieses Verfahren ist die zentrale Methode zur Festigkeitssteigerung von Aluminiumlegierungen und kann sowohl die Streckgrenze als auch die Festigkeit signifikant erhöhen.
Verfahren ansehenStrahlen / Oberflächenbehandlung
Festigkeitsstrahlen (Shot Peening) - maximale Lebensdauer für hochbelastete Bauteile. In der modernen Industrie ist die Belastbarkeit von Metalloberflächen entscheidend für die Sicherheit und Langlebigkeit von Komponenten. Ob in der Luft- und Raumfahrt, dem Automobilbau oder der Medizintechnik, dass Festigkeitsstrahlen hat sich als unverzichtbares Verfahren etabliert, um die Ermüdungsfestigkeit von Werkstücken signifikant zu steigern.
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Reinigungsstrahlen ist eine mechanische Reinigungstechnik, bei der abrasive Partikel mit hoher Geschwindigkeit auf eine Werkstückoberfläche geschleudert werden. Mit diesem Verfahren lassen sich Verunreinigungen, Zunder, Grate, Passivschichten etc. effektiv von Bauteilen entfernen und Oberflächen optimal für nachfolgende Prozesse vorzubereiten. Es basiert auf der Ausnutzung der kinetischen Energieder Strahlmittel sowie deren Verhalten beim Auftreffen auf das Bauteil. Die Wirkung wird über Parameter wie Strahldruck, Düsenabstand, Aufprallwinkel sowie die Härte und Korngröße des Strahlmittels geregelt. Dabei kann das Verfahren für unterschiedlichste Anwendungeneingesetzt werden. Hier wären beispielsweise die Säuberung von Bauteilen, das Vorbereiten für Folgeprozesse (Aufrauen von Oberflächen), der Aktivierung(mechanische Entpassivierung) der Oberflächen für thermochemische Behandlungen (Nitrieren) oder auch Spezialreinigungen (Motorenteile) zu nennen.
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