Flammhärten

Flammenhärten ist eine Oberflächenhärtungsmethode, die bei mittelkohlenstoffhaltigem Stahl angewendet wird, der 0,4 - 0,5% Kohlenstoff oder legierte Stähle enthält. Anschließend erfolgt das Abschrecken, um die Kernhärte und die Härte der Oberfläche des Gehäuses bei Befestigungselementen zu erhöhen. Normalerweise liegt der Härtebereich der Oberfläche bei etwa 50 - 60 HRC bei mittelkohlenstoffhaltigem Stahl. Die gehärtete Tiefe hängt von der Stärke der Flamme, der Heizzeit, der Temperatur und der Bewegungsgeschwindigkeit ab. Unter denselben Bedingungen führt eine längere Heizzeit bei langsamerer Bewegungsgeschwindigkeit zu einer größeren Härtungstiefe.

Flammenhärten ist eine schnelle, wirtschaftliche und kostengünstige Methode, die auch für Massenmengen geeignet ist. Bei diesem Verfahren wird jedoch nur auf ausgewählten Metalloberflächen aus Kohlenstoffstahl, Legierungsstahl und einigen Edelstählen angewendet. Der Nachteil der Flammenhärtungsmethode besteht darin, dass die Materialoberfläche nicht gleichmäßig erhitzt wird und manchmal die Form verändert wird.

Hochfrequenzhärtungsmethode

Das Prinzip der Hochfrequenzhärtung ist ähnlich wie das Flammhärten, jedoch werden die Teile durch elektromagnetische Induktion erhitzt. Durch den durch elektromagnetische Induktion erzeugten Strom wird die Spule durch ein Material ersetzt, in das der Strom in das Teil fließt, wodurch die Teile erhitzt werden. Je höher die Frequenz der Stromquelle ist, desto mehr induzierter Strom konzentriert sich auf der Oberfläche des Teils mit höherer Härte.

Die Temperatur kann durch Änderung der Frequenz der Stromquelle gesteuert werden und sie heizt nicht nur gleichmäßig auf, sondern unterstützt auch die Spezifizierung des Bereichs gemäß den Kundenwünschen. Allerdings erfordert dies hohe Investitionskosten und nur bestimmte Stähle können induktiv gehärtet werden. Diese Methode ist auch auf Befestigungselemente beschränkt, die eine Form aufweisen, die für die Induktionshärtung geeignet ist, und meistens wird nur ein Teil auf einmal gehärtet, was zu einer geringeren Produktion und höheren Preisen führt.

Carburisierungs-Wärmebehandlungsprozess

Das Karburisieren ist ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stahl Kohlenstoff aufnimmt, während das Metall in Gegenwart von Gas oder flüssigem Karburisierungsmittel erhitzt wird. Dies führt zu einer Veränderung der Kohlenstoffkonzentration zwischen der kohlenstoffreichen Oberfläche und dem inneren Kern des Stahls. Es wird häufig in der Flammhärtungsmethode verwendet. Die Tiefe der Karburisierung wird auch durch verschiedene Karburisierungsmittel, Stahl, Temperatur und Zeit beeinflusst.

Nitrieren

Die Vakuum (Gas) Nitrierung ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem Stickstoff in Metall diffundiert wird, normalerweise unter Verwendung eines bestimmten chemischen Vermittlers wie Ammoniak (NH3). Nach der Erhitzung spaltet es sich in Stickstoff und Wasserstoff auf und bildet eine gehärtete Nitridschicht. Diese Verfahren werden am häufigsten bei niedrig legierten Kohlenstoffstählen eingesetzt.

Der Vorteil dieses Verfahrens sind Komponenten mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperatureigenschaften. Das Härteergebnis ist auch besser als bei der Karburisierungs-Wärmebehandlung.