WÄRMEBEHANDLUNG

Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung ist ein komplexer Prozess, der dazu dient, Stählen und Metallen bestimmte mechanische, chemische oder physikalische Eigenschaften zu verleihen, indem ihre Struktur verändert wird. Jede Wärmebehandlung besteht aus drei Stufen: Erhitzen, Glühen und Abkühlen. Während dieser Phasen werden die Eigenschaften der Legierungen im festen Zustand verändert. Die verschiedenen Arten der Wärmebehandlung unterscheiden sich in der Temperatur und auch in der Zeit, die die Prozesse in Anspruch nehmen. Diese beiden Faktoren bestimmen die Eigenschaften, die der Werkstoff erhalten wird. Die Wärmebehandlung von Metallen besteht hauptsächlich aus Härten, Anlassen und Glühen. Die Firma Sacher bietet dank des Besitzes von modernen Öfen und einer eigenen Härterei alle diese Leistungen sowie eine Reihe von komplizierteren Wärmebehandlungsverfahren an.tempering and annealing. We, Sacher Company, having modern furnaces and our own quenching station, offer all these services and a wide range of more complex techniques of heat treatment.

Härten

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 Behandlung 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.

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.

Aufkohlung

Die Härte des Stahls wird erhöht, indem der Stahlkern mit einem hohen Grad an Karbonisierung gesättigt wird, dem dann eine schnelle Abkühlung und Anlassen folgt, um die martensitische oder bainitische Struktur zu erhalten. Dieser Effekt wird durch die Kohlenstoffsättigung der Oberflächenschichten des Stahls erreicht. Es ist zu beachten, dass diese Art der Wärmebehandlung nur für Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von bis zu 0,25% verwendet wird. Beim Aufkohlen wird der Stahl auf eine Temperatur von 850-900 °C erhitzt. Die Aufkohlungszeit beträgt zwischen 3 und 20 Stunden, abhängig von der Dicke der Oberflächenschicht, in der die Aufkohlungsänderungen stattfinden sollen. Anschließend werden die Werkstücke gehärtet und angelassen.

Piro-Carb-Vakuum-Aufkohlung

Durch den Besitz von technologisch fortschrittlichen Öfen bietet die Firma Sacher auch die moderne Piro-Carb-Vakuum-Aufkohlungs-Technologie an. Diese verursacht keine Oxidation oder Verformung des Materials und hinterlässt eine saubere Oberfläche der Teile. Es handelt sich dabei auch um ein schnelleres Verfahren als das klassische und ist damit umweltfreundlicher durch die Reduzierung des Energieverbrauchs.

Glühen

Das Glühen wird verwendet, um die Härte und Spannungen zu reduzieren, die durch die mechanische oder thermische Behandlung entstanden sind. Das charakteristische Merkmal des Glühens ist eine längere Dauer und eine sehr hohe Temperatur als bei anderen Wärmebehandlungen.

Es gibt zwei Arten des Glühens:

  • Das Erweichungsglühen wird durchgeführt, um die Härte von Stahlteilen zu verringern, die mechanisch behandelt werden müssen. Sie werden unter die Umwandlungstemperatur erhitzt und dort für 5-10 Stunden gehalten und dann langsam abgekühlt

  • Das Spannungsarmglühen wird eingesetzt, um Spannungen, die beim Schweißen, Stanzen oder Kaltschmieden und beim schweren mechanischen Schneiden entstehen, zu beseitigen oder abzubauen. Der Stahl wird auf eine Temperatur oberhalb der Härtetemperatur erhitzt, dort 4-6 Stunden gehalten und dann langsam abgekühlt.

Vakuum-Temperierung

Das Anlassen ist ein notwendiger Prozess nach jeder Härtung von Stahl. Er ermöglicht es, die bei der Wärmebehandlung oder beim thermochemischen Anlassen entstandenen Spannungen zu beseitigen und die gewünschte Härte der Werkstücke zu erreichen. Das Verfahren besteht darin, das Stahlmaterial mehrmals zu erhitzen und dann abzukühlen. Das Tempern im Vakuum führt nicht zur Oxidation der Einzelteile.

Je nach Temperatur unterscheidet man zwischen:

  • niedrigem Anlassen, das zum Abbau der Härtespannungen verwendet wird; dieses erfolgt ohne Änderung der beim Härten erreichten Stahlhärte.

  • mittlerer Temperierung, die für die Temperierung von Federn verwendet wird; diese führt zu Veränderungen in der kristallinen Struktur des Stahls, was zu einer verringerten Sprödigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung der Härte und Widerstandsfähigkeit führt;

  • und dem Hochanlassen, welches zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des Stahls gegen hohe Amplituden-Wechselbelastungen dient.

Plasma-Nitrieren

Diese Wärmebehandlung von Metallen besteht in der Sättigung der Oberflächenschichten mit Stickstoff, wodurch die Abrieb- und Dauerfestigkeit sowie die Korrosionsbeständigkeit erhöht werden. Sie wird im Vakuum durchgeführt. Da die Aufheiz- und Abkühlvorgänge langsam ablaufen, werden beim Plasmanitrieren die Verformung und die Spannung des Materials deutlich reduziert. Ein nachträgliches Oberflächenschleifen oder eine andere mechanische Bearbeitung ist nicht erforderlich. Diese Wärmebehandlung kann auch bei härtbaren Stahlsorten angewandt werden.

Das Nitro-Tool ASPN-Nitrieren gewährleistet eine gleichmäßige Nitridbildung, die die Form des Werkstücks widerspiegelt, ohne dass sich eine „weiße“ Schicht bildet. Dieser Effekt wird durch glühendes, stickstoffaktiviertes Plasma sowohl auf dem Gewebe als auch auf dem nitrierten Werkstück erreicht, wodurch eine Beschädigung oder Verbrennung durch übermäßige Plasmaentladung auf dem Werkstück ausgeschlossen wird.

Das Nitrieren wird für Werkzeugstähle, Aufkohlungsstähle, hochchromhaltige Stähle und nichtrostende Stähle verwendet. Die erhaltenen Nutzschichten können bis zu 0,5 mm betragen und erreichen eine Härte von 700 bis 1300 HV.

Vakuum-Löten

Es ist ein Verfahren zum Verbinden von Metallen in Vakuumöfen unter Verwendung von Hartlötmaterialien. Es zeichnet sich durch hohe Reinheit, fehlende Überhitzung und Spannungen sowie sehr hohe Festigkeit der Lötstelle aus. Löt- und Härtebehandlungen können in einem Zyklus kombiniert werden.

Reinigen und Entfetten

Reinigung und Entfettung sind vor jeder thermochemischen Behandlung und vor dem Löten sehr wichtig. Die Clean-Tec-Technologie von Sacher gewährleistet einen hohen Standard der Oberflächenvorbereitung vor dem eigentlichen technologischen Prozess. Die verwendeten Chemikalien sind neutral für die Umwelt und den Menschen. Die Waschtemperatur beträgt 40 °C.