Es gibt verschiedene Arten von Härtungstechniken, die grob in drei Hauptgruppen eingeteilt werden können: Durchhärten, Einsatzhärten und Härten durch Energiezufuhr.
Durchhärtung: Bei diesem Verfahren wird das gesamte Metallteil gleichmäßig auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und dann schnell abgekühlt, um seine Härte zu erhöhen. Dieses Verfahren ist für Metalle mit hohem Kohlenstoffgehalt geeignet.
Einsatzhärtung: Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche oder der "Mantel" eines Metalls gehärtet, während der Kern weicher und duktiler bleibt. Dadurch wird ein Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit erreicht. Zu den Einsatzhärtungsmethoden gehören:
- Aufkohlen: Einbringen von Kohlenstoff in die Oberfläche von Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt zur Erhöhung der Härte.
- Karbonitrieren: Ähnlich wie das Aufkohlen, jedoch wird zusätzlich Stickstoff eingebracht, der die Verschleißfestigkeit und Härte erhöht.
- Nitrieren: Einbringen von Stickstoff in die Metalloberfläche bei hohen Temperaturen zur Erhöhung der Härte und Korrosionsbeständigkeit.
- Nitrocarburieren: Ein Verfahren, bei dem Stickstoff und Kohlenstoff in die Metalloberfläche eingebracht werden, um die Verschleißfestigkeit und die Dauerfestigkeit zu verbessern.
Härten durch angewandte Energie: Bei diesen Verfahren werden bestimmte Bereiche eines Metallteils durch örtliche Erwärmung und Abkühlung gehärtet. Zu den Techniken gehören:
- Flammenhärtung: Erhitzen der Metalloberfläche mit einer hochintensiven Flamme, gefolgt von einer schnellen Abkühlung.
- Laserhärtung: Erhitzen der Metalloberfläche mit einem Laserstrahl und anschließendes schnelles Abkühlen.
- Induktionshärtung: Verwendung von elektrischem Strom zur Erzeugung von Wärme im Metall, gefolgt von einer schnellen Abkühlung.
Andere erwähnte Härteverfahren sind:
- Neutrales Härten: Wird eingesetzt, um Entkohlung und Oxidation bei Stahlwerkzeugen zu verhindern und die Integrität der Stahloberfläche zu gewährleisten.
- Anlassen: Ein Verfahren, bei dem gehärteter Stahl auf eine niedrigere Temperatur erwärmt wird, um die Sprödigkeit zu verringern und die Zähigkeit zu erhöhen.
- Sintern: Ein Verfahren, das vor allem bei Pulvermetallen angewandt wird, wobei das Material auf einen Punkt unterhalb des Schmelzpunkts erhitzt wird, um die Partikel miteinander zu verbinden und so die Härte und Festigkeit zu erhöhen.
- Hartlöten: Ein Verfahren, bei dem ein Zusatzwerkstoff verwendet wird, um zwei oder mehr Werkstücke miteinander zu verbinden, wodurch auch die Härte der Verbindungsstelle erhöht werden kann.
Jede dieser Härtetechniken dient bestimmten Zwecken und wird auf der Grundlage der gewünschten Eigenschaften des Metallteils, wie Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, ausgewählt.
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