Wärmebehandlung
Nitrieren / Nitrocarburieren (Plasma, Gas, Tenifer/QPQ) Thermisch chemisches Verfahren, bei dem Stickstoff (Nitrieren) oder Stickstoff und Kohlenstoff (Nitrocarburieren) in die äußere Randschicht von Bauteilen eingebracht wird. Vorteil: sehr verzugsarm Verfahrensvarianten: Plasma: Einsatzhärten / Carbonitrieren Das Einsatzhärten setzt sich aus zwei Teilprozessen zusammen: Härten Unter Härten versteht man das Erwärmen eines Bauteiles auf Härtetemperatur, Halten und nachfolgendem Abkühlen mit werkstoffspezifischer Geschwindigkeit, so dass ein martensitisches Gefüge entsteht. Durch ein anschliessendes Anlassen wird das Werkstück auf die geforderte Sollhärte gebracht. Die OWT bietet folgende Verfahren an: Schutzgashärten Vakuumhärten Vorteile: Glühen Weichglühen Spannungsarmglühen Normalglühen Lösungsglühen Ofenlöten
Folgende Eigenschaften werden verbessert:
- Verschleisseigenschaften
- Korrosionseigenschaften
- Dauerfestigkeit
- alle Stähle behandelbar
- partielle Behandlung möglich
- engste Toleranzen einstellbar
- verbindungsschichtfreie Nitrierung
Gas:
- höhere Beladungsdichte
Salz (Tenifer/QPQ):
- Schüttgut behandelbar
- beste Korrosionseigenschaften
a)dem Aufkohlen, d.h. dem Anreichern der Randschicht mit einem zweckmässigen Kohlenstoffgehalt. Der Verlauf der Kohlenstoffkonzentration soll einer dem Werkstück und seiner Beanspruchung angepassten Aufkohlungstiefe entsprechen.
b)dem Härten, d.h. dem Abschrecken von der Härtetemperatur. In der aufgekohlten Randzone entsteht dabei durch Martensitbildung ein Härteverlauf, der u.a. vom Kohlenstoffgehalt, den Abmessungen und den Abschreckbedingungen abhängt.
Carbonitrieren
Beim Carbonitrieren wird zusätzlich zum Kohlenstoff auch Stickstoff in die Randschicht eingebracht, woraus eine bessere Härtbarkeit resultiert.
Erwärmen der Werkstücke unter Schutzgas auf Härtetemperatur und Halten bei dieser Temperatur bis zur vollständigen Durchwärmung. Das Abschrecken erfolgt in Oel oder Salzwarmbad.
Variante des Schutzgashärtens in Vakuum, mit anschliessendem Abschrecken in Stickstoff.
- geringer Verzug
- blanke metallische Oberflächen, keine Verzunderung
Erwärmen eines Werkstückes auf eine bestimmte Temperatur und Halten bei dieser Temperatur mit nachfolgendem langsamen Abkühlen.
Das Ziel des Weichglühens ist es, einen Gefügezustand einzustellen, der eine Bearbeitung des Materials erleichtert.
Das Weichglühen ist unerlässlich für alle Stähle, die bei der Weiterverarbeitung kalt verformt oder spangebend bearbeitet werden sollen. Eine Ausnahme bilden lediglich Stähle mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt, die bei der Zerspanung eine Neigung zum Schmieren zeigen.
Das Spannungsarmglühen erfolgt meist unter 650°C für mehrere Stunden mit anschliessender langsamer Abkühlung. Es dient zur Beseitigung von mechanischen oder thermischen Spannungen, die bei der Verformung, beim Zerspanen oder durch ungleichmässige Erhitzung bzw. Abkühlung (z.B. beim Schweissen) entstanden sind und beim Härten zu Rissen oder starkem Verzug führen könnten.
Unregelmässige oder kompliziert geformte Werkstücke sollten in jedem Fall spannungsarmgeglüht werden.
Gegossene oder warmumgeformte Teile besitzen meist ein unregelmässiges, grobkörniges Gefüge. Durch ein Normalglühen wird dieses in ein gleichmässiges, feinkörniges Gefüge umgewandelt.
Für eine Normalglühung sind nur diejenigen Stähle geeignet, deren Umwandlung bei Luftabkühlung in der Perlitstufe ohne Martensitbildung erfolgt.
Als Lösungsglühen bezeichnet man ein Glühen zur Lösung ausscheidungsfähiger Bestandteile. Es wird zur Aushärtung rostfreier Stähle und bei Nickelbasislegierungen und Aluminiumwerkstoffen eingesetzt.
Beim Ofenlöten werden die Fügeteile in einem Ofen mit eingelegtem Lot aufgeheizt. Um ein oxydieren der gereinigten Fügeteile zu verhindern wird die Luft im Ofen evakuiert oder dieser mit einem Schutzgas gefüllt.
Das Ofenlöten wird bevorzugt für das Hartlöten eingesetzt.
Die Vorteile des Ofenlötens liegen im spannungs- und verzugsfreien Löten durch gleichmäßige Erwärmung der Fügeteile. Es werden beliebig viele Lötstellen in einem Arbeitsgang gefertigt unter Verzicht von Flussmittel. Eine gleichzeitige Wärmebehandlung der Grundwerkstoffe in einem Arbeitsgang ist ebenfalls möglich.
Bei den Anlagen handelt es sich entweder um chargenweise arbeitende Vakuumöfen oder um einen kontinuierlich arbeitenden Ofen mit Förderband.
