Härten

Question 1

Beschreiben Sie den Ablauf der Wärmebehandlung Härten.

Answer 1

Ziel: Erzeugung eines überwiegend martensitischen Gefügezustands
Methode: vollständige oder teilweise Austenitisierung bei TA und Abkühlung (abschrecken) mit v > vkrit auf T < MS

Question 2

Bei welchen Werkstoffen wird diese Wärmebehandlung angewendet?

Answer 2

Stahl

Question 3

Welche mikrostrukturellen Vorgänge laufen beim Härten von Stahl ab?

Answer 3

untereutektoide Stähle: TA = 30 – 50 °C > A3 und abschrecken
Gefüge: Martensit und (für 0,5 cC 0,8 [Ma.-%]) Restaustenit
übereutektoide Stähle: TA = 30 – 50 °C > A1 und abschrecken Gefüge: Martensit, Eisencarbid, Mischcarbid, Restaustenit
durch Temperaturwah:l feinkörnigerer Martensit geringerer Restaustenitanteil.

Question 4

Wie heißt das entstehende Gefüge?

Answer 4

Das entstehende Gefüge heißt Bainit oder Martensit

Question 5

Was versteht man unter Härtbarkeit – Einhärtbarkeit – Aufhärtbarkeit?

Answer 5

Härtbarkeit: Fähigkeit härtbarer Stähle bei einer Wärmebehandlung Martensit oder Bainit zu bilden.
Einhärtbarkeit: Fähigkeit von Stahl, ein vollständig martenitische Struktur in dem gesamten Bauteil zu bilden
Aufhärtbarkeit: max erreichbare Härte

Question 6

Welchen Einfluss hat der C-Gehalt auf die Härte/Härtbarkeit?

Answer 6

Mit steigendem C-Gehalt nimmt der zementitteil im Stahl zu

Question 7

Welchen Einfluss haben Legierungselemente auf die

Härtbarkeit?

Answer 7

Verlangsamt den Diffusionsprozess->leichter Martensit(geringere kritische Abkühlungsgeschwindikeit)

Question 8

Normalisieren

Answer 8

Ziel:
 Beseitigung oder Reduzierung der Werkstoffvorgeschichte durch
vollständige oder teilweise Umkristallisation
 Feinkörnigkeit und homogeneres Gefüge
 zähe Stähle
Methode:
 Glühung (> 30 min) und Luftabkühlung
 untereutektoide Stähle: 30-50 K > A3
(häufigster praktischer Einsatz)
 übereutektoide Stähle: 30-50 K > A1
(selten: 30-50 K > Acm
(Gefahr Grobkornbildung))

Question 9

Weichglühen

Answer 9

Ziel:
 Umwandlung des lamellaren oder Korngrenzenzementits in
kugeligen Zementit
 gute Verform- oder gute Zerspanbarkeit
Methode:
 Glühung: lange GlühdauernZiel:
 Umwandlung des lamellaren oder Korngrenzenzementits in
kugeligen Zementit
 gute Verform- oder gute Zerspanbarkeit
Methode:
 Glühung: lange Glühdauern

Question 10

Vergüten

Answer 10

Ziel:
 gezielte Erzeugung von dispers verteilten Carbidausscheidungen
in einer ferritischen Matrix, die günstige mechanische
Eigenschaften aufweisen
Methode:
 Härten und dann Anlassen auf Temperaturen zwischen 250 und
650 °C für 1-2h

Question 11

Einsatzhärten

Answer 11

Ziel:
 Erzeugung einer harten, überwiegend martensitischen
Randschicht bei Stählen mit relativ kleinen C-Gehalten
( 0,2 Ma.-%)
Methode:
 Aufkohlen oberflächennaher Werkstoffbereiche auf ca. 0,8 Ma.-%
C durch Glühung in C-abgebender Atmosphäre bei ca. 900°C und
Abschrecken (Härten)
 Direkthärtung:
Abschrecken von Aufkohlungstemperatur
 Einfachhärtung:
Abschrecken von einer dem Rand-C-Gehalt entsprechenden oder
anderen Härtungstemperatur
 Doppelhärtung:
Abschrecken von einer dem Kern-C-Gehalt entsprechenden
Härtungstemperatur und anschließend von einer dem Rand-C-Gehalt
entsprechenden Härtungstemperatur

Question 12

Nitrieren

Answer 12

Ziel:
 Erzeugung harter Randschichten bei Stählen mit
Legierungselementen, die zur Nitridbildung neigen
Methode:
 Aufstickung oberflächennaher Werkstoffbereiche auf ca. 0,1
Ma.-% N durch Glühung in N-abgebender Atmosphäre bei ca.
550 – 600 °C
 Ablöschen (kein Abschrecken)
 Verbindungsbildung führt zur Ausbildung einer harten
Schicht!