Die Oberflächenhärtung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit bestimmter Metallteile.
Diese Technik ist besonders wichtig für Bauteile, die hohen Belastungen und Reibungen ausgesetzt sind.
Im Folgenden werden die Produkte, die einer Oberflächenhärtung unterzogen werden, und die dazu verwendeten Verfahren vorgestellt.
Welche Produkte werden oberflächengehärtet? 5 wichtige Methoden erklärt
1. Zahnräder, Kugel- und Rollenlager und Kolbenstifte: Aufkohlen
Das Aufkohlen ist ein Verfahren zur Oberflächenhärtung von Stahllegierungen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt.
Während des Aufkohlens diffundiert der Kohlenstoff bei hohen Temperaturen in die Oberfläche der Teile.
Die Teile werden dann in Öl abgeschreckt, um eine harte Oberfläche für Verschleißfestigkeit und einen weichen Kern für Duktilität zu erzeugen.
Dieses Verfahren wird üblicherweise für Produkte wie Zahnräder, Kugel- und Rollenlager und Kolbenbolzen verwendet.
2. Nockenwellen, Kraftstoffeinspritzpumpen und Ventilschäfte: Nitrieren
Nitrieren ist eine weitere Methode der Oberflächenhärtung, bei der naszierender Stickstoff in die Oberfläche bestimmter Eisenlegierungen eingebracht wird.
Die Legierungen werden über einen längeren Zeitraum bei relativ niedrigen Temperaturen gehalten.
Das Nitrieren erfordert kein Abschrecken und erzeugt eine harte, verschleißfeste Hülle.
Produkte wie Nockenwellen, Kraftstoffeinspritzpumpen und Ventilschäfte werden in der Regel durch Nitrieren gehärtet.
3. Spezifische Bereiche eines Teils: Lokalisierte Härtetechniken
Lokale Härtungsverfahren, wie das Flamm- oder Induktionshärten, können verwendet werden, um bestimmte Bereiche eines Teils zu härten, während der Rest unverändert bleibt.
Insbesondere das Induktionshärten wird häufig für Stahl- und Gusseisenteile verwendet.
Dabei wird das Material mit Hochfrequenz-Wechselstrom schnell erhitzt und anschließend abgeschreckt.
Durch dieses Verfahren werden die Oberflächenhärte und die Sprödigkeit des Werkstücks deutlich erhöht.
4. Stahl, Titan, Inconel und Kupferlegierungen: Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung ist ein weiteres Verfahren, mit dem die Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit durch Härten des Materials verbessert werden kann.
Sie kann zum Härten von Metallen wie Stahl, Titan, Inconel und einigen Kupferlegierungen eingesetzt werden.
Die Wärmebehandlung kann entweder an der Oberfläche (Einsatzhärtung) oder durch das gesamte Material hindurch (Durchhärtung) erfolgen.
Dieses Verfahren macht das Material fester, zäher und verschleißfester.
Es wird üblicherweise verwendet, um die Haltbarkeit von preiswerten Stählen wie A-36 oder 1018 zu erhöhen.
5. Produkte und Verfahren insgesamt
Zu den Produkten, die oberflächengehärtet werden, gehören Zahnräder, Kugel- und Rollenlager, Kolbenbolzen, Nockenwellen, Kraftstoffeinspritzpumpen, Ventilschäfte und bestimmte Metallteile.
Diese Produkte werden Oberflächenhärtungsverfahren wie Aufkohlung, Nitrierung, örtliche Härtung (Flammen- oder Induktionshärtung) und Wärmebehandlung unterzogen.
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