Einsatzhärten

18.07.2018

Zur Anwendung der thermochemischen Verfahren für einen Härtung muss der Stahlwerkstoff einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,2 % besitzen. Kohlenstoffarme Stähle, die aufgrund ihrer Zähigkeit und guten Span- bzw. Schweißbarkeit häufig eingesetzter Konstruktionswerkstoffe sind, können grundsätzlich nicht direkt gehärtet werden. Wird eine harte und verschleißbeständige Oberfläche gefordert, kann mithilfe des Carburierens der Randbereich des Werkstückes mit Kohlenstoff angereichert werden, sodass nachfolgend eine Härtung möglich ist.

Die gesamte Prozesskette, bestehend aus dem Carburieren, Abschrecken und anschließendem Anlassen, wird als Einsatzhärten bezeichnet:

• Carburieren mit Hilfe eines Aufkohlungsmittels (z.B. durch Granulate aus Koks, Salzschmelzen aus Alkalicyanid bzw. -cyanat oder Kohlenwasserstoffe) wird bei Prozesstemperaturen von 800 °C bis 1000 °C durchgeführt. Der Kohlenstoffgehalt in der Randschicht steigt von ca. 0,2 % auf den erforderlichen Wert von 0,8 %.
• Im zweiten Schritt erfolgt (wie beim Härten) die Abschreckung des Werkstückes. Die erzielbare Randhärte wird im Wesentlichen durch den Kohlenstoffgehalt in der Randschicht bestimmt.
• Durch Anlassen des Werkstückes erhält das sehr harten martensitischen Randgefüge eine höhere Duktilität; der Kern bleibt im zähen vergüteten Zustand.