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Borieren

Dieses Infoblatt soll den Anwendern als kurzer, praxisnaher Leitfaden für das Wärmebehandlungsverfahren Borieren dienen

1. Beschreibung

Borieren ist wie Nitrieren, Nitrocarburieren und Einsatzhärten ein thermochemisches Randschichthärteverfahren zur Erzeugung einer verschleißbeständigen Randschicht auf den Bauteilen. Boridschichten werden zur Senkung des abrasiven und adhäsiven Verschleißes eingesetzt. Die hohe Härte der Boridschicht, die je nach Substratwerkstoff zwischen 1600 und 2800 HV liegt, bildet die Basis für den Widerstand gegen Abrasivverschleiß. Die gute Eigenschaft gegen Adhäsivverschleiß ist auf die geringe
Kaltschweißneigung der Boridschicht zurückzuführen. Anwendungsgebiete für Boridschichten sind der Fahrzeug-, Maschinen-, Anlagen- und Apparatebau.

Nach DIN/EN 10052 versteht man unter Borieren eine thermochemische Behandlung, die Anreicherung der randnahen Zone eines Werkstückes mit Bor und die Bildung einer Boridschicht auf den Werkstücken. Das Borieren läuft bei Temperaturen von 850 bis 950°C ab. Als Borspender kommen heute fast ausschließlich pulver- und pastenförmige Bormittel zur Anwendung. Das Bor diffundiert in die Randzone der Werkstücke und bildet an der Oberfläche eine kompakte Randschicht aus FeB, Fe²B. Die Härte (1600-2800 HV) und die Dicke der Boridschicht (bis 100µm) hängt vom Grundwerkstoff ab.

2. Geeignete Werkstoffe

  • alle Eisen-Basislegierungen
  • Bau-, Einsatz-, Vergütungs-, Werkzeug- und chemisch beständige Stähle
  • HSS-Stähle in Ausnahmefällen
  • Armco-Eisen, Gusseisen, Sinterwerkstoffe
  • alle PM-Qualitäten
  • Nickel-Basislegierungen
  • Hartmetalle

3. Standardprüfverfahren

Prüfverfahren HV und HK mit Prüflasten von 1kg und kleiner, in Abhängigkeit von der Diffusionstiefe.

4. Vorzüge des Verfahrens

Wie oben schon beschrieben, reduziert die Boridschicht abrasiven und adhäsiven Verschleiß.Aufgrund des guten Antihafteffektes gegenüber Glasschmelzen werden Boridschichten in großem Umfang bei der Herstellung von Werkzeugen für die Glasindustrie eingesetzt. Durch die geringe Adhäsionsneigung kommt die Boridschicht bei der
Aluminiumverarbeitung zum Einsatz. Typische Einsatzgebiete sind außerdem Mühlenteile, Pumpenteile, Armaturenteile, Zement- und Kohleverarbeitung, Tabak- und Holzverarbeitung sowie Keramikverarbeitung.

5. Kundenangaben zu diesem Verfahren

Da es verschiedene Borierverfahren gibt und die Borierung abhängig ist vom Basismaterial sowie vom Verschleißsystem und den darin herrschenden Verschleißmechanismen, sollte vor dem Einsatz des Borierverfahrens mit dem Wärmebehandler eine Absprache erfolgen. Zur Durchführung reichen daher folgende Informationen:

  • Werkstoff
  • Diffusionstiefe
  • Härte der Boridschicht (evtl. des Basismaterials)
  • Borierbereich

Weitere, für das Borier-Verfahren notwendigen Angaben, sind dem Lohnhärter mitzuteilen. Als Orientierung kann das Infoblatt "Angaben zum Wärmebehandlungsauftrag" herangezogen werden.

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