Wärmebehandlung Stahl – von kreativen Köpfen mit patenten Ideen

Was ist der Zweck einer Wärmebehandlung? Durch eine Wärmebehandlung lässt sich Stahl in starkem Maße in seinem Werkstoffverhalten beeinflussen. Dadurch können seine Eigenschaften auf die Verwendung bzw. Beanspruchung angepasst werden.

Die genaue Kenntnis der Vorgänge im Werkstoff bei einer Wärmebehandlung ist daher unbedingt notwendig und setzt langjährige Erfahrung voraus.

Ein wenig Theorie muss sein

Durch eine Wärmebehandlung können die meisten Metalle härter oder weicher gemacht oder ihre Zähigkeit und Elastizität vergrößert werden.
Wärmebehandlung ist ein Begriff aus der Werkstofftechnik und beinhaltet ein zeitlich begrenztes Erwärmen von metallischen Werkstücken. Insbesondere von Stählen auf bestimmte Temperaturen unter Beachtung der Erwärmungs- und Abkühlungsgeschwindigkeiten zur Verbesserung der Werkstoffeigenschaften. Durch Wärmebehandlung erhalten die Bauteile die Eigenschaften wie z.B. Härte, Zähigkeit und Zugfestigkeit, die für ihren späteren Einsatz erforderlich sind.

 


Warmbehandlungsprozesse und Einflussfaktoren

Bei den Wärmebehandlungsprozessen sind die Einflussfaktoren

• Zeit (Erwärmungs- und Haltezeit),
• Temperatur,
• Atmosphäre und
• Abschreckung bzw. Abkühlung von entscheidender Bedeutung.


Die Erwärmungszeit muss so bemessen sein, dass der Temperaturanstieg sehr gleichmäßig im gesamten Bauteil erfolgen kann, um so den Verzug möglichst gering zu halten.

Die Haltezeit ist in einem festgelegten Temperaturbereich so zu wählen, dass sich die gewünschten Gefügeänderungen einstellen, oder damit die Elemente Kohlenstoff beim Einsatzhärten bzw. Stickstoff beim Nitrieren eindiffundieren können.

Die Auswahl der Temperatur hängt vom Werkstoff und vom gewünschten Wärmebehandlungsergebnis ab. Oberhalb bestimmter Temperaturen entstehen Gefügestrukturen, die man durch geeignetes Abkühlen in ihren Eigenschaften gezielt verändern kann. Unterhalb gewisser Temperaturbereiche wird angelassen oder entspannt, um Sprödigkeit, die beim Härten entsteht, zu verhindern. Je nach Temperatur und Material können dadurch verschiedene Zähigkeitsstufen erreicht werden.

Durch die Auswahl von geeigneten Atmosphären können im Rahmen der Wärmebehandlung Verfärbungen und Verzunderungen an den Bauteiloberflächen vermieden werden. Dies geschieht, indem man den dafür verantwortlichen Sauerstoff mit anderen, neutralen "Schutzgasen" eliminiert oder ein Vakuum erzeugt.

Durch die Abschreckung bzw. Abkühlung wird eine Veränderung der Gefügestruktur erreicht, um so ein neues hartes Gefüge mit dem Namen "Martensit" zu erzeugen.

Wärmebehandlungsverfahren

In der Wärmebehandlung unterscheidet man grundsätzlich zwischen Verfahren, die eine

durchgreifende Gefügeumwandlung bewirken, bzw.
• eine Umwandlung an der Oberfläche

eines Werkstückes verursachen.

Zu den erstgenannten Verfahren gehören das Glühen und Härten, d.h. die thermischen Verfahren. Wärmebehandlungsverfahren, die eine Umwandlung an der Oberfläche zum Ziel haben, zählen zu den Diffusions- und Beschichtungsverfahren bzw. den thermochemischen Verfahren.

Auf den nachfolgenden Seiten stellen wir Ihnen unsere Leistungsfähigkeit bei den Thermischen Verfahren, den Thermochemischen Verfahren, den Zusatzbehandlungen bzw. zusätzlichen Oberflächenbehandlungen vor.


Fazit - Wärmebehandlung von Stahl braucht „Kreative Köpfe für patente Ideen“

Betrachtet vom Gesichtspunkt unserer Kunden und Interessenten, kann die Wärmebehandlung von Stahl verteilt werden in drei globale Hauptanwendungsgebiete, die einander oft überlappen:

• ein Sektor, in dem es hauptsächlich auf hohe Härte und Verschleißwiderstand ankommt. Zum Beispiel Werkzeuge für spanabhebende und trennende Bearbeitung und Werkzeuge für spanlose Umformung unter hohem Druck;

• ein Sektor, wo Stärke gefordert wird im Sinne der Zähigkeit, des Widerstandes gegen Schläge und Stoßbelastungen und in dem eine zu hohe Härte gefährlich sein könnte. Zum Beispiel Bauteile für die Maschinen- und Motorenfabrikation;

• ein Sektor, der eine Menge von rostfreien und hitzebeständigen Stahlsorten umfasst, auch Arten für spezielle Anwendungen z.B. in der chemischen Industrie, Luft- und Raumfahrt.

In jedem Fall sind das Wissen und die Erfahrung „kreativer Köpfe mit patenten Ideen“ gefragt. Wir sind bei der Vielzahl der Stähle und Wärmebehandlungsmöglichkeiten in der Lage, die richtige Kombination der oben genannten Einflussfaktoren für Sie auszuwählen. Vertrauen Sie auf Sennestahl – Wir verfügen über das erforderliche Fachwissen, die Kompetenz und die Erfahrung.

Ausführliche Informationen zu speziellen Wärmebehandlungsverfahren erfahren Sie im persönlichen Beratungsgespräch. Wir freuen uns auf Sie.

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Zahnräder nach einer thermochemischen Behandlung
 

Induktivhärten eines Bolzens für ein Windkraftrad
 
 


 
Blick in eine unserer
Fertigungshallen mit Warmbehandlungsanlagen.
 
Blick in eine unserer
Fertigungshallen mit Warmbehandlungsanlagen.

Beispiel für thermisches Verfahren – Normalglühen einer Charge ( 900 ° C)
 
Beispiel für thermochemisches Verfahren – Walzen mit gehärteter Randschicht
 
 
 
 
 
 
Vertrauen Sie „Kreativen Köpfen für patente Ideen“
 

Zahnradumlaufhärtung