Was ist Gasaufkohlung?

Gefragt von: Reimund Brinkmann B.Sc.  |  Letzte Aktualisierung: 16. März 2023
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Bei der Gasaufkohlung wird das Bauteil einer kohlenstoffhaltigen Atmosphäre ausgesetzt. Dies ist vor allem bei der Massenfertigung wirtschaftlich. Ebenfalls ist eine Aufkohlung in Salzbädern möglich. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit Bauteile in pulverförmigem Kohlegranulat aufzukohlen.

Warum wird Aufgekohlt?

Durch Aufkohlen, das auch als Carburieren oder Einsetzen bezeichnet wird, kann man den Kohlenstoffgehalt von Stählen erhöhen, die aufgrund eines zu geringen Gehalts nur schlecht oder gar nicht zum Härten geeignet sind. Beim Aufkohlen werden diese Stähle mit Kohlenstoff angereichert, zumeist nur in der Randschicht.

Welche Arten von Einsatzhärten gibt es?

Beim Einsatzhärten wird das Anlassen typischerweise bei Temperaturen von etwa 160 °C bis 220 °C durchgeführt, wobei die Randschicht an Duktilität gewinnt.
  • Stirnradwelle aufgekohlt und gehärtet.
  • Hohlbohrer gehärtet.
  • Hohlwelle aufgekohlt und gehärtet.

Wie lange dauert Einsatzhärten?

Das Aufkohlen ist ein Diffusionsvorgang und dauert je nach geforderter Einsatzhärtetiefe (Eht) mehrere Stunden. Im Anschluss an das Aufkohlen werden die Werkstoffe abgeschreckt und die martensitische Randzone erzeugt.

Warum wird beim Einsatzhärten Aufgekohlt?

Das Einsatzhärten zählt zu den thermochemischen Verfahren. Im Rahmen dieses Verfahrens wird die Randschicht von Bauteilen und Werkzeugen mit einem Kohlenstoff abgebenden Medium aufgekohlt und anschließend abgeschreckt. Hierdurch werden die mechanischen Eigenschaften der Bauteilrandschicht (z.B. Verschleiß) verbessert.

Was ist Härten? | Grundlagen von Wärmebehandlungsarten.

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Was bedeutet RHT beim Härten?

Die Einhärtetiefe als Randschichthärtetiefe (RHT, SHD) wird nach EN 10328, ISO 18203 bestimmt. RHT = Abstand zwischen der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks und derjenigen Stelle in der Randschicht, an die Grenzhärte erreicht ist.

Wann wird Nitriert?

Das Nitrieren zielt auf die Oberflächenhärtung von Stählen unter Verwendung von Stickstoff ab. Die gehärtete Oberflächenschicht des betreffenden Stahls wird dadurch bis etwa 500°C hitzebeständig. Das Nitrieren erfolgt normalerweise bei Fertigungstemperaturen von rund 500 bis 520°C.

Warum Öl zum Härten?

Der Vorteil von Öl liegt in seiner langsameren Abkühlgeschwindigkeit, was die Gefahr von Rissbildungen verringert. Speiseöle eignen sich zum Abschrecken genauso wie Motoröle. Das beste Härteergebnis lässt sich erzielen wenn das Werkstück auf ca. 500°C runtergekühlt wird.

Welcher Stahl ist nicht Härtbar?

Die austenitischen Stähle sind mit martensitischen Härteverfahren nicht härtbar. Prozesse wie z.B. Nitrieren und Aufkohlen erhöhen bei diesen Stählen zwar das Verschleißverhalten, vermindern aber gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit dieser Stähle durch Chromkarbid- bzw. Chromnitridausscheidungen.

Wie tief kann man Einsatzhärten?

Gängige Härtetiefen (CHD) liegen beim Einsatzhärten zwischen ca. 0,3 und 3 mm. Die Prozesstemperatur beim Aufkohlen liegt üblicherweise zwischen 880°C und 950°C.

Kann man C45 Einsatzhärten?

Obwohl es sich bei C45 um einen Vergütungsstahl handelt, fällt seine Härtbarkeit relativ gering aus. Wie bei anderen unlegierten Stahlvarianten ist das Durchhärten nicht möglich. Jedoch können beim Randhärten hohe Randhärten erzielt werden.

Wann ist ein Stahl Härtbar?

Um einen Stahl zu härten, muss er einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0.3% besitzen. Ferner gibt es die Ausscheidungshärtung durch das temperaturabhängige Lösungsvermögen des Eisengitters für gewisse Fremdatome. Sie werden beim Abschrecken ausgeschieden und verspannen das Kristallgitter.

Was ist gasnitrieren?

Beim Gasnitrieren wird der Stickstoff in Form von Ammoniak-Gas zur Verfügung gestellt. Der Prozess wird in Schacht- und Haubenöfen, in einem Temperaturbereich zwischen 500°C und 600°C durchgeführt.

Wann muss man Aufkohlen?

Das Aufkohlen oder Einsetzen soll Stähle, die wegen ihres geringen Kohlenstoff-Gehaltes nicht oder nur schlecht zu härten sind, soweit mit Kohlenstoff anreichern, dass ein Härten möglich wird.

Welcher Stahl eignet sich zum Härten?

Nur Stähle mit mehr als 0,35 % Kohlenstoff (C) sind zu solchem Härten geeignet. Gänzlich ohne Abschreckmedien funktioniert die Härtung mit dem Laserstrahl oder mit dem Elektronenstrahl.

Kann man Baustahl Härten?

Grundsätzlich ist das Härten von Baustahl recht schwierig, weil der Kohlenstoffgehalt von Baustählen sehr gering ist (in der Regel weniger als 0,2 %). Das bedeutet, dass sich bei klassischen (und einfachen) Härtverfahren nur sehr wenig Martensit bildet.

Was ist härter Eisen oder Stahl?

Einmal gehärtet, wird Stahl sogar härter als Eisen. Seine Haupteigenschaften sind auf seinen Kohlenstoffgehalt zurückzuführen. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt verbessert sich die Härte der Legierung und die Bruchdehnung sinkt.

Ist V4A Härtbar?

Weil V2A gegen Chloride nicht beständig ist, wurde der Werkstoff V4A mit rund zwei Prozent Molybdän aufgewertet. Er ist korrosionsbeständig und wird in Schwimmbädern, Salzwasser und in der chemischen Industrie eingesetzt. Er ist, wie V2A auch, gut kalt umformbar.

Warum kann man Edelstahl nicht Härten?

Mittels Niedertemperaturdiffusion wird eine große Menge Kohlenstoff und/oder Stickstoff im Atomgitter der rostfreien Edelstähle gelöst. Aufgrund der niedrigen Prozesstemperaturen (< 500 °C) kann die Bildung von Chromkarbiden und -nitriden verhindert werden.

Warum Abschrecken in Öl?

Abschrecken ist ein Schritt der Wärmebehandlung von Metallen, insbesondere von Stahl. Dabei wird der zuvor auf Härtetemperatur erwärmte Stahl in Wasser, Öl oder durch Anblasen mit Luft plötzlich abgekühlt, so dass sich eine bestimmte Kristallstruktur (Martensit) ausbildet, die den Stahl hart, jedoch auch spröde macht.

Welche Fehler können beim Härten gemacht werden?

Fehler, die beim Härten auftreten und zu einer Schädigung der Werkstückes führen. Mögliche Fehler sind: – eine unzureichende Härte durch einen zu geringen Kohlenstoffgehalt im Stahl, zu niedrige Härtetemperatur bzw. zu geringe Haltezeit (Zementit löst sich nicht ausreichend im Austenit);

Warum darf Öl nicht zu stark erhitzt werden?

Verbraucher dürfen Öle beim Braten nicht zu stark erhitzen. Sonst bilden sich gesundheitsschädliche Stoffe, etwa Acrylamid oder Acrolein. Letzteres entsteht, wenn sich Bestandteile des Öls, zum Beispiel freie Fettsäuren, unter großer Hitze zersetzen.

Kann nitrierter Stahl rosten?

Kurz: Das Härten durch Plasmanitrieren ist energieeffizient, umweltverträglich und liefert eine reproduzierbare Ergebnisqualität. Anders als beim Gasnitrieren, kann durch das Plasmanitrieren auch nicht legierter Stahl eine hohe Härte und Korrosionsbeständigkeit erhalten.

Wie hart ist eine nitrierschicht?

Die Härte der Nitrierschicht wird mit Kleinlasthärteprüfung nach Vickers ermittelt. Je nach Werkstoff können Verbindungsschichten eine Härte bis zu 1200 HV und Ausscheidungsschichten bis 1100 HV erreichen.

Wie lange dauert gasnitrieren?

Gasnitrieren: In einer aufgespalteten Ammoniakgasatmosphäre diffundiert üblicherweise bei 500 - 530°C Stickstoff in die Bauteile ein. Durch lange Behandlungsdauern von 10 - 160 Stunden werden Nitrierhärtetiefen (Nht) von 0,1 - 0,9 mm erzielt, je nach verwendetem Werkstoff.

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