Das Aufkohlen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das den Kohlenstoffgehalt in der Oberflächenschicht von Metallteilen erhöht, um deren Härte und Verschleißfestigkeit zu verbessern. Es gibt fünf Hauptmethoden des Aufkohlens, jede mit ihrem eigenen einzigartigen Verfahren und ihren eigenen Vorteilen.
Was sind die 5 Aufkohlungsmethoden?
1. Packungsaufkohlung
Bei der Packungsaufkohlung werden die Metallteile in einen mit Kohlenstoffpulver gefüllten Behälter gelegt.
Der Behälter wird dann in einem Ofen bei hohen Temperaturen erhitzt, normalerweise zwischen 12 und 72 Stunden.
Das Kohlenstoffpulver setzt Kohlenstoff frei, der in die Oberflächenschicht des Metalls diffundiert und dessen Kohlenstoffgehalt und Härte erhöht.
2. Gasaufkohlung
Bei der Gasaufkohlung werden die Metallteile einer Atmosphäre aus kohlenstoffreichen Gasen ausgesetzt.
Diese Gase können endotherme oder synthetische endotherme Gase sowie Kohlenwasserstoffe wie Methan, Propan oder Butan enthalten.
Die Teile werden in einem Ofen bei Temperaturen von etwa 1600°F bis 1700°F erhitzt.
Der Kohlenstoff in den Gasen diffundiert in die Oberfläche des Metalls und bildet eine gehärtete Schicht.
3. Flüssigbad-Aufkohlung
Bei der Flüssigbadaufkohlung werden die Metallteile in ein Bad aus flüssigen Aufkohlungsmitteln getaucht.
Diese Mittel können geschmolzene Salze oder Lösungen auf Zyanidbasis sein.
Das Bad wird auf hohe Temperaturen erhitzt, so dass der Kohlenstoff in der Flüssigkeit in die Oberfläche der Teile diffundieren kann.
Diese Methode wird üblicherweise für kleine und komplizierte Teile verwendet.
4. Vakuumaufkohlung
Die Vakuumaufkohlung, auch bekannt als Niederdruckaufkohlung (LPC), findet in einer kontrollierten Vakuumumgebung statt.
Die Teile werden einer präzisen Atmosphäre aus kohlenstoffreichen Gasen ausgesetzt.
Die Vakuumaufkohlung bietet im Vergleich zu anderen Verfahren eine bessere Kontrolle und Wiederholbarkeit.
Außerdem bietet es metallurgische und ökologische Vorteile.
5. Plasma-Aufkohlung
Bei der Plasmaaufkohlung wird eine Plasmaentladung verwendet, um Kohlenstoff in die Oberfläche von Metallteilen einzubringen.
Die Teile werden in eine Vakuumkammer gelegt, und durch Anlegen eines elektrischen Hochfrequenzfeldes wird ein Plasma erzeugt.
Die Kohlenstoffatome aus einem Kohlenwasserstoffgasplasma diffundieren in die Oberfläche der Teile, was zur Aufkohlung führt.
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