Vakuumhärten

Aluminiumlegierungen können dank Abschrecken in Wasser und geeigneter Auslagerung gehärtet werden (-> Ausscheidungshärten). Das Prinzip des Ausscheidungshärtens unterscheidet sich stark vom Härten mittels Abschreckung. Aus einem homogenen Gefüge werden kleinste Teilchen ausgeschieden, welche den Werkstoff verfestigen. Dafür muss das Material zuerst in den lösungsgeglühten Zustand gebracht werden, bevor es anschliessend ausgelagert werden kann. Wird das Rohmaterial bereits lösungsgeglüht eingekauft, muss nach der Teilefertigung nur noch ausgelagert werden muss. Der Vorteil: Da keine Gefügeumwandlung stattfindet, ist das Auslagern sehr verzugsarm.

Bei Behandlungstemperaturen von 480 bis 580 °C wird der Randbereich durch Einlagerung von Stickstoff und eventuell Kohlenstoff chemisch verändert. Verzugsarm! Gasnitrieren Anreichern der Randschicht mit Stickstoff. Temperaturbereich 480 bis 550 °C. Behandlungsdauer liegt in der Regel zwischen 24 und 96 h. Mit einer dem neuesten Stand der Technik entsprechenden Steuerung und Online-Nitrierkennzahlregelung können Aufbau und Zusammensetzung der Verbindungs- und Diffusionsschicht gezielt eingestellt werden. Gasnitrocarburieren (Nikotrieren) Anreichern der Randschicht mit Stickstoff und Kohlenstoff. Behandlungstemperatur 570 bis 580 °C. Behandlungsdauer 2 bis 10 h. Gasnitrocarburieren mit Nachoxidieren (Pronox) Anschliessend ans Gasnitrocarburieren wird eine geregelte Oxidation durchgeführt. Dadurch wird die Korrosionsbeständigkeit verbessert, der Reibungskoeffizient wird kleiner. Nachoxidierte Teile weisen je nach Werkstoff eine dunkelgraue bis schwarze Oberfläche auf.

Aufkohlen resp. Anreicherung des Randbereichs mit Kohlenstoff und Stickstoff mit darauf folgender Härtung im Öl. Aufkohlen Anreichern der Randschicht eines Werkstückes mit Kohlenstoff durch thermochemische Behandlung. Einsatzhärten Aufkohlen mit darauf folgender Härtung bei 850 bis 950 °C. Beim Härten wird in der angereicherten Randschicht eine hohe Härte mit verbessertem Verschleisswiderstand erreicht. Carbonitrieren Wie Einsatzhärten, jedoch zusätzliche Anreicherung der Randschicht mit Stickstoff. Härten bei 780 bis 850 °C.

Standard-Härteprozess für unlegierte und niedrig legierte Stähle Unlegierte und niedrig legierte Stähle werden in geregelter Atmosphäre erwärmt und im Öl abgeschreckt. Die gezielte Einstellung der Ofenatmosphäre verhindert das Ausdiffundieren des Kohlenstoffs, welcher für die Härtung nötig ist. Die Wahl des Härteöls beeinflusst nicht nur das Härteergebnis, sondern auch den Verzug des Bauteils. Beim Härten wird das Bauteil erwärmt und danach schnell abgekühlt (abgeschreckt). Durch die Gefügeumwandlung entsteht harter Martensit, der in einem anschliessenden Anlassvorgang entspannt wird. Die erreichbare Härte wird vom Kohlstoffgehalt bestimmt. Dieser beträgt bei härtbaren Stählen mindestens 0,2%. Die erreichbare Einhärtungstiefe wird durch die weiteren Legierungselemente beeinflusst.