Einsatzhärten

Aufkohlen, Carbonitrieren

Das Einsatzhärten zählt zu den thermochemischen Verfahren. Im Rahmen dieses Verfahrens wird die Randschicht von Bauteilen mit Kohlenstoff (Aufkohlen) oder Kohlenstoff und Stickstoff (Carbonitrieren) angereichert, um die mechanischen Eigenschaften der Bauteil-Randschicht zu verbessern. Für beide Verfahrensvarianten stehen unterschiedliche Anlagentechniken wie z. B. Kammeröfen, Durchlauföfen, Salzbäder, Niederdruckanlagen etc. zur Verfügung.

Das Einsatzhärten besteht in der Regel aus drei Arbeitsschritten. Im ersten Arbeitsschritt werden Werkstücke einer Kohlenstoff oder Kohlenstoff und Stickstoff abgebenden Umgebung bei einer Temperatur von 800 bis 1.050 °C ausgesetzt. Im zweiten Schritt kann die Abschreckung (Härtung) entweder direkt aus der Einsatztemperatur oder nach einem Zwischenkühlen und Wiedererwärmen auf eine werkstoffspezifische Härtetemperatur erfolgen. Der dritte Schritt, die Anlassbehandlung, dient im Wesentlichen dem Abbau der höchsten Spannungen im Gefüge sowie der Verminderung der Schleifrissempfindlichkeit.

Einsatzgebiete

  • Allgemeiner Maschinenbau
  • Armaturenbau
  • Automobilbau
  • Befestigungstechnik
  • Bergbau
  • Druckmaschinenbau
  • Eisenbahntechnik
  • Elektronik/Elektrotechnik
  • Energie- und Reaktortechnik
  • Flugzeugbau
  • Haushaltsgeräteindustrie
  • Hydraulik- und Pneumatikindustrie
  • Mess- und Regeltechnik
  • Textilindustrie
  • Wehrtechnik

Für das Einsatzhärten sind unlegierte oder legierte Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt unter ca. 0,25% geeignet. Vor dem Abschrecken muss die Randschicht dieser Stähle aufgekohlt oder carbonitriert sein.

Werkstück vor dem Einsatzhärten

Einsatzstahl (C ≤ 0,25 %)

  • gut zerspanbar
  • gut schweißbar
  • ausgezeichnete Zähigkeit

Werkstück nach dem Einsatzhärten

Kernzone (C ≤ 0,25 %)

  • zäh und verformungsfähig
  • verbesserte Gebrauchseigenschaften
  • (Zähigkeit und ggf. Festigkeit)

Randschicht (C = 0,70…0,90 %)

  • hart und verschleißbeständig
  • verbesserte Dauerfestigkeit bei
  • Schwingbeanspruchung.

Partielles Einsatzhärten ist dank geeigneter Isoliertechniken möglich.

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