Härten

Metallhärtung

Diese Art der Wärmebehandlung von Stahl und anderen Eisenlegierungen ermöglicht es, Elemente mit erhöhter Härte zu erhalten, die jedoch eine erhöhte Sprödigkeit aufweisen und daher rissanfälliger sind. Diese Behan-dlung wird je nach Stahlsorte bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Das Verfahren besteht darin, Stahlelemente zu erhitzen und auf einer bestimmten Temperatur zu halten und dann abzukühlen. Je nach gewünschtem Effekt wird die Kühlzeit gewählt sowie die Umgebung, in der die Kühlung durchgeführt wird: Öl, Wasser, Luft oder Salze. Wichtig ist auch die Begrenzung von Spannungen und Verformungen, die anlässlich von Gefügeänderungen des verarbeiteten Materials entstehen – in dieser Hinsicht werden die besten Ergebnisse durch Härten mit isothermer Umwandlung erzielt.

Härten – ein wichtiges Verfahren bei der Metallbearbeitung

Eines der wichtigsten Verfahren im Bereich Metallbearbeitung ist das Härten von Metallen. Beim Härten von Stahl wird das Gefüge des Stahls oder anderen Metalls umgewandelt, sodass sich seine mechanische Widerstandsfähigkeit erhöht. Im Rahmen der Metallhärtung

muss dem entsprechenden Werkstück Wärme zugeführt werden und danach wird es schnell abgekühlt. Das bringt beim plastischen Verformen eines Metallwerkstücks Versetzungen (Gitterfehler im Kristall) mit sich.

Soll die Festigkeit des Werkstücks erhöht werden, müssen bestimmte Maßnahmen in Gang gebracht werden, um eben diese Versetzungen weitestgehend zu vermeiden. Oberflächenhärtung von Stahl und anderen Eisenlegierungen ermöglicht es, Werkstücke mit erhöhter Härte, aber gleichzeitig mit erhöhter Sprödigkeit und so anfälliger für Risse zu bekommen. Je nach Metall- beziehungsweise Stahlsorte wird diese Behandlung bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Von den gewünschten Effekten hängt es ab, welche Kühlzeit und die Umgebung, in der sie durchgeführt wird (Öl, Wasser, Luft oder Salze), gewählt wird.

Was ist Vakuumhärten?

Das Vakuumhärten ist ein spezielles Verfahren bei der Metallbearbeitung, bei der Metalle nach dem heutigen Stand der Technik industriell wärmebehandelt werden. In extra dafür konzipierten Anlagen können legierte und hochlegierte Werkzeugstähle und martensitische Edelstähle bis zu einer maximalen Temperatur von 1.300 Grad Celsius gehärtet und angelassen werden. Der Unterschied zu einem klassischen Härteverfahren besteht darin, dass beim Vakuumhärten von Stahl Retorte und Härtegut während der Aufheiz- und Haltephase nicht mit Gasen im Ofen in Reaktion treten. Das führt dazu, dass beim Vakuumhärten Randentkohlung und Oberflächenoxidation vermieden werden. Das ist eine besonders fortschrittliche Art der Wärmebehandlung von Metallen und sie wird bei Temperaturen zwischen 800 und 1.300 Grad Celsius durchgeführt. Das Ergebnis ist eine außergewöhnlich hohe Härte und Festigkeit des Stahls.

 

 

Härten von Metallen: Verlauf und Anwendung

Die Wärmebehandlung von Metallen unterscheidet sich in der Art der verwendeten Materialien und dem eingesetzten Verfahren:

Härten von Stahl: Das Härten wird insbesondere an Stählen und anderen Eisenlegierungen durchgeführt. Die klassische Wärmebehandlung ermöglicht es, dass die Härtbarkeit von Stahl erhöht, aber gleichzeitig der Stahl spröder und weniger bruchsicher wird. Die Metallhärtung führen wir bei uns in verschiedenen Temperaturbereichen durch, die von den Spezifikationen der jeweiligen Metalllegierung abhängen. Das Härten besteht aus drei grundlegenden Schritten: Erhitzen des Metalls, Halten auf einer bestimmten Temperatur für einen bestimmten Zeitraum und kontrolliertem Abkühlen.

 

  • Härten von Edelstahl: Um die Festigkeitsparameter von Edelstahl zu verbessern, haben wir in unserem Dienstleistungsportfolio auch dieses Verfahren. Durch das Duplex-Rohmaterial wird eine gute Härtbarkeit von Stahl erreicht, der zudem eine optimale Korrosionsbeständigkeit aufweist.
  • Oberflächenhärtung von Stahl: Bei diesem Prozess wird der Stahl auf seine typische Härtungstemperatur erhitzt und dann um weitere 50 Grad erhöht. Bei Oberflächenhärtung von Stahl geht es darum, den erhitzten Stahl schneller abzukühlen, als die kritische Kühlschnelligkeit beträgt. Durch diese schnelle Temperaturänderung erhält die Oberflächenschicht des Materials eine maximale Härte und Abriebfestigkeit, der Materialkern bleibt jedoch in seiner Struktur unverändert.

 

Vakuumhärtung

Diese fortschrittliche Art der Wärmebehandlung von Metallen wird bei hohen Temperaturen durchgeführt. Es besteht aus einer Austenitisierung bei 800-1200 °C, gefolgt von einer schnellen Abkühlung und einem Anlassen, um die Martensit- oder Bainitstruktur zu erhalten. Diese Behandlung ermöglicht es, eine extrem hohe Härte und Festigkeit des Stahls zu erreichen.