Die Aufkohlung erhöht die Härte. Bei diesem Verfahren wird der Kohlenstoffgehalt der Oberflächenschicht eines kohlenstoffarmen Stahls erhöht, was wiederum seine Härte, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit steigert.
Zusammenfassung des Prozesses:
Das Aufkohlen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem die Oberfläche eines kohlenstoffarmen Stahls mit Kohlenstoff angereichert wird. Dies geschieht in der Regel, indem der Stahl einer kohlenstoffreichen Umgebung bei hohen Temperaturen ausgesetzt wird, normalerweise zwischen 1200°F und 1600°F. Der Kohlenstoff diffundiert in die Stahloberfläche und bildet eine härtere Schicht, die als Härteschicht bezeichnet wird.
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Ausführliche Erläuterung:Mechanismus der Härtesteigerung:
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Die Zunahme der Härte ist in erster Linie auf die Diffusion von Kohlenstoff in die Stahloberfläche zurückzuführen. Bei hohen Temperaturen können sich die Kohlenstoffatome freier bewegen und in die Oberfläche des Stahls eindringen. Dieser erhöhte Kohlenstoffgehalt fördert beim anschließenden Abschrecken die Bildung von Martensit, einem harten und spröden Gefüge, das die Härte des Stahls deutlich erhöht.
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Vorteile über die Härte hinaus:
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Neben der Erhöhung der Härte verbessert das Aufkohlen auch die Verschleißfestigkeit und die Dauerfestigkeit. Die gehärtete Oberflächenschicht hält abrasivem und adhäsivem Verschleiß besser stand, und die verbesserte Dauerfestigkeit hilft dem Bauteil, bei zyklischer Belastung nicht zu versagen.Anwendung und Werkstoffe:
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Das Aufkohlen ist besonders effektiv bei Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt wie 12L14, 1018 und 8620. Diese Stähle haben einen zu geringen Kohlenstoffgehalt, um durch herkömmliche Wärmebehandlungen gehärtet zu werden, so dass das Aufkohlen ein wichtiges Verfahren zur Verbesserung ihrer mechanischen Eigenschaften ist.
Prozessvariationen:
