HÄRTEN
Härten nach DIN EN 10052 von Eisenwerkstoffen ist das Aufheizen des Werkstoffs auf seine spezifische Härte-temperatur (auch Austenitisieren genannt) mit anschließendem raschem Abkühlen. Die schnelle Absenkung der Temperatur führt zu einem martensitischen Gefüge. Dieser Gefügezustand bewirkt eine Zunahme der Festigkeit unabhängig davon ob Randschicht- oder durchgreifend gehärtet wird. Meistens wird dem Härten ein Wiedererwärmen angeschlossen das auch als Anlassen bekannt ist.
Das Härten ist ein häufig angewandtes Wärmebehandlungsverfahren bei Stählen und hat multiple Anwendungsgründe. So bewirkt das Härten bspw. bei Werkzeug-, Wälzlager- und anderen härtbaren Stählen in Verbindung mit dem Anlassen eine Zunahme der Festigkeit sowie der Verschleißbeständigkeit. Erfolgt das Anlassen bei Temperaturen bis 250°C steigt die Zähigkeit an und die inneren Spannungen werden abgebaut. Wird im Bereich von 500°C – 650°C angelassen, findet eine Sekundärhärtung statt. Werden Konstruktionsstähle gehärtet und angelassen, kann ein vorgegebenes Verhältnis zwischen Festigkeit und Zähigkeit eingestellt werden. Das Anlassen erfolgt in diesem Fall bei Temperaturen von ca. 450°C – 680°C. Bei dieser Kombination von Härten und Anlassen spricht man dann vom Vergüten/Schutzgashärten.
Wie die meisten Wärmebehandlungsverfahren kann auch das Härten in drei Arbeitsschritte untergliedert werden:
1. Aufheizen des Werkstoffs auf die spezifische Härtetemperatur wobei das Aufheizen in Anwärmen und Durchwärmen unterteilt wird. Das Anwärmen beschreibt die Zeitspanne bis zum Erreichen der Härtetemperatur an der Oberfläche des Bauteils. Das Durchwärmen hingegen die Zeit die benötigt wird bis die Härtetemperatur im Kern des Werkstücks der der Oberfläche entspricht. Für große Werkstückquerschnitte wird dementsprechend mehr Zeit benötigt.
2. Halten auf Temperatur im Bereich von wenigen Minuten bis zu einer Stunde. Nach erfolgreicher Durchwärmung ist der Kohlenstoff noch nicht homogen im Austenit verteilt oder die Carbide nicht vollständig gelöst was das Halten auf Härtetemperatur notwendig macht. Die benötigte Zeit kann unter Zuhilfenahme von isothermen Zeit-Temperatur-Austenitisierungsdiagrammen ermittelt bzw. abgeschätzt werden.
3. Das Abschrecken ist nach DIN EN 10052 ein Abkühlvorgang der schneller ist als das Abkühlen an ruhender Luft. Es muss sichergestellt sein dass schneller als die kritische Abkühlgeschwindigkeit gekühlt wird da sich anderenfalls kein Martensit bildet. Es ist dabei nicht relevant ob kontinuierlich oder stufenweise abgeschreckt wird. Ein stufenweises Abschrecken vermindert die Bildung innerer Spannungen ist aber nicht mit jeder Anlage möglich. Überwiegend wird kontinuierlich abgeschreckt.
Das Härten kann in verschiedenster Art und Weise durchgeführt werden. Es kann z.B. direkt oder nach dem Dazwischenschalten eines Bearbeitungsschrittes (z.B. Zerspanen, Zwischenrichten o.ä.) an das Aufkohlen anschließen. Wird bspw. Stahl plastisch verformt, so können sich Versetzungen im Material ausbreiten. Um dem entgegen zu wirken, können diverse Härteverfahren angewandt werden, die den Bewegungen von Versetzungen entgegentreten.
Als Härterei Trautwein GmbH freuen wir uns Ihnen folgende Verfahren anbieten zu dürfen:
2. Vakuumhärten