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Einsatzhärten

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

1. Beschreibung

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.
Die Abschreckung kann entweder direkt aus der Aufkohlungstemperatur oder nach einem Zwischenkühlen und Wiedererwärmen auf eine werkstoffspezifische Härtetemperatur erfolgen. Dies sind nur zwei Varianten möglicher Temperatur-Zeit-Folgen beim Einsatzhärten. Die Aufkohlung erfolgt in der Regel zwischen 880 bis 980°C. Nach dem Abhärten der aufgekohlten Bauteile ist überwiegend ein Anlassen erforderlich, um die aus der Härtung entstandenen Spannungen zu mindern und die geforderten Gebrauchs-
festigkeiten einzustellen. Für das Einsatzhärten stehen dem Wärmebehandler unterschiedliche Anlagentechniken wie z.B. Kammeröfen, Durchlauföfen, Salzbäder,
Niederdruckanlagen etc. zur Verfügung. Partielles Einsatzhärten ist dank geeigneter Isoliertechniken möglich. Aufgekohlt wird mit Pulver, Salz, Gas und Plasma. Als Abschreck-
medien werden hauptsächlich Öle und synthetische Polymerlösungen eingesetzt.

2. Geeignete Werkstoffe

Einsatzstähle sind Baustähle mit verhältnismäßig niedrigem Kohlenstoffgehalt, die für Bauteile verwendet werden und deren Randschicht vor dem Härten üblicherweise aufgekohlt oder carbonitriert wird. Einsatzhärtestähle liegen im Kohlenstoffgehalt unter dem der Vergütungsstähle, also unter 0,25%.

3. Vorzüge dieser Wärmebehandlung

Das Einsatzhärten dient dazu, der Randschicht von Werkstücken und Werkzeugen aus Stahl eine wesentlich höhere Härte und den Werkstücken und Werkzeugen bessere mechanische Eigenschaften zu verleihen. Einsatzgehärtete Bauteile und Werkzeuge zeichnen sich durch erhöhten Verschleißwiderstand, einen zähen Kern sowie durch eine
erhöhte Biegewechselfestigkeit aus. Diese Eigenschaften sind vor allem bei Getriebeteilen erwünscht.

4. Kundenangaben zur Wärmebehandlung

Zur Durchführung des Einsatzhärtens benötigt der Lohnhärter folgende Angaben: 

  • Werkstoffbezeichnung
  • Einsatzhärtetiefe
  • Sollwerte Randhärte
  • ggf. Isoliervorschrift (z.B. Werkstückzeichnung mit Angabe
  • der Stellen, die nicht gehärtet werden sollen)

Weitere, für das Einsatzhärten notwendige Angaben, sind dem Lohnhärter mitzuteilen. Als Orientierung kann das Infoblatt "Angaben zum Wärmebehandlungsauftrag" herangezogen werden.

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