Beim Aufkohlen handelt es sich um ein thermochemisches Verfahren, bei dem der Oberfläche von kohlenstoffarmen Stählen Kohlenstoff zugesetzt wird, um ihren Kohlenstoffgehalt zu erhöhen.
Dieses Verfahren dient dazu, eine harte und verschleißfeste Schicht auf der Oberfläche des Stahls zu erzeugen, während das Innere weich und dehnbar bleibt.
Es gibt verschiedene Arten von Aufkohlungsprozessen, die üblicherweise angewendet werden.
Was ist der Aufkohlungsprozess? 5 Schlüsselmethoden erklärt
1. Gasaufkohlung
Die Gasaufkohlung ist eine der gängigsten Methoden der Aufkohlung.
Dabei wird eine endotherme oder synthetische endotherme Gasatmosphäre zusammen mit einem Kohlenwasserstoff wie Methan, Propan oder Butan verwendet, um das Kohlenstoffpotenzial zu erhöhen.
Luft wird ebenfalls verwendet, um das Kohlenstoffpotenzial zu senken.
Der Aufkohlungsprozess ist zeit- und temperaturabhängig, wobei höhere Temperaturen und längere Zeiten zu einer größeren Gehäusedicke führen.
2. Vakuumaufkohlung (Niederdruckaufkohlung)
Eine weitere Art der Aufkohlung ist die Vakuumaufkohlung, auch bekannt als Niederdruckaufkohlung (LPC).
Dieses Verfahren erfordert eine äußerst reproduzierbare und kontrollierbare Atmosphäre.
Dabei werden die Stahlteile in einer Aufkohlungsatmosphäre auf Temperaturen von 900-1000°C erhitzt.
Der Zweck des Aufkohlens bei diesem Verfahren ist die Anreicherung der Oberflächenschicht mit Kohlenstoff, wodurch die Härte und Abriebfestigkeit erhöht wird, während der Kern formbar bleibt.
Die Vakuumaufkohlung hat gegenüber der traditionellen Aufkohlung Vorteile wie die Verwendung von Aufkohlungsgasen wie Acetylen und das Fehlen von CO2-Emissionen.
3. Karbonitrieren
Das Karbonitrieren ist ein ähnliches Verfahren wie das Aufkohlen, bei dem jedoch sowohl Kohlenstoff als auch Stickstoff in die Oberfläche der Teile diffundiert werden.
Durch die Zugabe von Stickstoff wird die Härtbarkeit des Stahls erhöht, was die Verwendung von niedriger legierten und preiswerteren Stählen ermöglicht.
4. Grubenaufkohlung
Die Grubenaufkohlung ist ein spezielles Aufkohlungsverfahren, das für lange und dünne Teile verwendet wird.
Bei diesem Verfahren werden die Teile zum Aufkohlen in einen tiefen Schachtofen gehängt.
Dieses Verfahren minimiert den Verzug im Vergleich zum horizontalen Einlegen der Teile in einen Ofen.
5. Überblick über den Gesamtprozess
Das Aufkohlen ist ein Verfahren, bei dem der Stahloberfläche Kohlenstoff hinzugefügt wird, um die Härte und Verschleißfestigkeit zu erhöhen.
Welches Verfahren im Einzelnen angewendet wird, hängt von Faktoren wie der gewünschten Schichtdicke, der Stahlsorte und den verfügbaren Anlagen ab.
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