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| − | <div class="heading">Seminare</div>
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| − | Ich biete zu diesem Thema die Seminare an.<br>
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| − | [[File:Metallo-1+2-1.jpg|350px|link=http://arnold-horsch.de/seminare]]
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| − | '''Verlinkte Seiten'''
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| − | * '''[[Grundlagen der Wärmebehandlung|Zu den Grundlagen der Wärmebehandlung]]'''
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| − | ='''Härten'''=
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| − | Unter Härten versteht man eine Wärmebehandlung bestehend aus Austenitisieren und Abkühlen unter solchen Bedingungen, dass eine Härtezunahme durch mehr oder weniger vollständige Umwandlung des Austenits in der Regel in Martensit erfolgt. Das Austenitisieren ist der Behandlungsschritt, in dem das Werkstück auf Austenitisierungstemperatur gebracht wird und durch vollständige Phasenumwandlung und Carbidauflösung die Matrix des Stahls austenitisch wird. Nach dem Austenitisieren erfolgt das Abkühlen. Damit das gesamte Werkstück ein martensitisches Gefüge annimmt, muss die Geschwindigkeit des „Temperatursturzes“ größer sein als die sogenannte kritische Abkühlgeschwindigkeit des jeweiligen Stahls.<ref name="Eckstein"/>
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| − | Das Abkühlen kann in verschiedenen Medien erfolgen, die sich charakteristisch durch ihre Abkühlwirkung in den verschiedenen Temperaturbereichen unterscheiden (Öl, Abschrecklösung, Wasser, Luft, Stickstoff).
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| − | Nach dem Härten besteht das Gefüge, untereutektoider Stähle aus Martensit + evtl. Restaustenit und übereutekoider Stähle üblicherweise aus Martensit + Restaustenit + Carbid. Dem Anteil dieser Phasen ist z.B. bei der Wärmebehandlung von Werkzeugstählen große Bedeutung beizumessen, da Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit und Maßhaltigkeit vom Gefügezustand nach dem Härten beeinflusst werden.<ref>EFD Härterei, K. Hirsch, H. Stiele, HH-R01-D01-HAERTEN-GRUNDLAGEN.DOC, Versionsdatum : 29.01.2006, Quellen: EFD- Archiv, Rübig, Ipsen, Industrieverband für Härtetechnik (IHT) Grundlagen der Wärmebehandlung & Härtetechnik</ref>
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| − | {| class="wikitable"
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| − | |-class="hintergrundfarbe9"
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| − | |'''Funktionsprinzip Härten - Anlassen - Vergüten'''<ref name="Metallographie in der Praxis"/>
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| − | |'''Verfahrensschritte Härten - Anlassen - Vergüten'''<ref name="Metallographie in der Praxis"/>
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| − | |[[File:Haerten flussdiagrammg.jpg|500px]]
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| − | |[[File:Haerten verfahrensschritte.jpg|500px]]
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| − | Voraussetzung für die Härtbarkeit eines Stahles ohne jegliche Vorbehandlung ist ein Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,3%. Bei Werkstücken mit kleinen Abmessungen kann eine vollständige Martensitbildung über den gesamten Querschnitt erfolgen (Durchhärtung / Einhärtung). Bei großen Abmessungen wird die kritische Abkühlgeschwindigkeit nur bis zu einer bestimmten Tiefe erreicht (Einhärtung), die Tiefe der Einhärtung ist abhängig von:
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| − | * dem Querschnitt des Werkstückes
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| − | * der kritischen Abkühlgeschwindigkeit des Werkstoffes (beeinflussbar durch Legierungselemente)
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| − | * dem Kühlvermögen des Abkühlmittels
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| − | Die erreichbare Höchsthärte (Aufhärtung) ist allein vom Kohlenstoffgehalt abhängig, der zum Zeitpunkt des Abschreckens im Austenit gelöst war. Die Legierungselemente erhöhen nicht die Härte sondern beeinflussen nur die Einhärtung (Durchhärtung). Die maximal erreichbare Härte bei 100%iger Umwandlung zum Martensit liegt bei ca. 66 HRC (Rockwellhärteeinheiten) und wird bei ungefähr 0,8% des im γ-Mischkristall gelösten Kohlenstoffes erreicht, ab ca. 0,5% C wird beim Abkühlen neben Martensit auch Restaustenit vorhanden sein.
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| − | = '''Einzelnachweise''' =
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| − | <references>
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| − | <ref name="Eckstein"> H.J. Eckstein Herausgeber, Technologie der Wärmebehandlung von Stahl, VEB Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig</ref>
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| − | <ref name="HK2007">Arnold Horsch, ''Grundlagen der Härteprüfung'', Vortrag, 63. Härtereikolloquium, Wiesbaden, 2007</ref>
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| − | <ref name="Werkstoffkunde">Werkstoffkunde 10. Auflage, Hans-Jürgen Bargel · Günter Schulze (Hrsg.),Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008</ref>
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| − | <ref name="Höfler">Dipl.-Ing.-Päd. Andreas Höfler, Rosenstr. 94, 76287 Rheinstetten, Maschinenbau & Physik, https://www.tec-science.com/de/werkstofftechnik/waermebehandlung-stahl/oberflaechenhaerten-randschichthaerten/#more-3068</ref>
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| − | <ref name="DIN ISO 15787">[https://www.beuth.de/de/norm/din-iso-15787/122364177 DIN ISO 15787], Technische Produktdokumentation - Wärmebehandelte Teile aus Eisenwerkstoffen - Darstellung und Angaben, Beuth Verlag Gmbh, Berlin</ref>
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| − | <ref name="ISO 4885">[https://www.beuth.de/de/norm/din-en-iso-4885/289121134 DIN EN ISO 4885], Eisenwerkstoffe - Wärmebehandlung - Begriffe / Ferrous products — Heat treatments — Vocabulary</ref>
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| − | <ref name="Metallographie in der Praxis">[http://www.arnold-horsch.de/seminare Arnold Horsch], Seminar Metallographie in der Praxis, Teil 1, Arnold Horsch e.K., Remscheid</ref>
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| − | <ref name="Merkblatt 452">Merkblatt 452, Einsatzhärten, Wirtschaftsvereinigung Stahl, Sohnstraße 65 · 40237 Düsseldorf</ref>
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| − | <ref name="Gommann">[http://www.gommann.de/verfahren/ www.gommann.de/], Härterei Carl Gommann GmbH, Dreiangelstraße 29, 42855 Remscheid </ref>
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| − | <ref name="Liedtke">Liedtke, Dieter, Wärmebehandlung von Eisenwerkstoffen, II, 2007, Expertvelag, ISBN-13: 978-3-8169-2724-2</ref>
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| − | <ref name="WBH-Grundlagen">[http://www.arnold-horsch.de/seminare '''Arnold Horsch'''], Seminar Werkstoffprüfung + Metallographie für Auszubildende und Labormitarbeiter, Kapitel Grundlagen der Wärmebehandlung, Arnold Horsch e.K., Remscheid</ref>
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| − | <references />
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| − | =='''Vergüten'''=
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| − | Vergüten ist die unmittelbare Verbindung der Verfahren Härten und nachfolgendes Anlassen, und zwar bei höheren Temperaturen (350 – 700°C), zur Erzielung hoher Zähigkeit bei entsprechender Festigkeit. Es wird angewendet bei Stählen mit 0,2 – 0,6% Kohlenstoff (Vergütungsstähle). Durch eine Gefügeverfeinerung hinsichtlich der Korn- und Karbidgröße sowie der Karbidverteilung werden beim Vergüten die genannten mechanischen Eigenschaften erreicht. Die erreichbaren Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften sind querschnittsabhängig. Eine Durchvergütung größerer Querschnitte ist nur bei legierten Stählen möglich. Gegenüber dem normalisierten Zustand wird durch Vergüten eine erhebliche Zunahme der Festigkeit bei geringer Abnahme der Zähigkeitseigenschaften erreicht.
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| − | ='''Anlassen'''=
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| − | Das Anlassen schließt sich unmittelbar dem Härten an. Das Anlassen gehört wie das Härten zu den thermischen Verfahren, die das gesamte Bauteil, d.h. von der Randzone bis in die Kernbereiche, in ihren mechanischen Eigenschaften beeinflussen.
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| − | Im gehärteten Zustand weist das Bauteil je nach Stahlzusammensetzung eine sehr hohe Härte auf, ist aber gleichzeitig sehr spröde und kann im gehärteten Zustand nicht
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| − | eingesetzt werden. Dabei gilt die Faustformel, dass mit steigender Härte die Zähigkeit sinkt.
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| − | Das Anlassen verfolgt den Zweck, die Härte eines gehärteten Bauteils so weit zu verringern, dass die geforderten Zähigkeitswerte erreicht werden. Der gleichzeitig auftretende Härteverlust wird in Kauf genommen. Welcher Kompromiss zwischen Härte und Zähigkeit eingestellt werden muss, entscheidet der Konstrukteur; denn nur er kennt den Verwendungszweck und die Belastung des Bauteils. Legt man ein Kriterium fest, z.B. die Anlasshärte, ist die Zähigkeit auch festgelegt. Es ist nicht möglich, beide Eigenschaften
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| − | unabhängig voneinander einzustellen.
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| − | Die Dauer der Anlassbehandlung richtet sich nach dem Bauteilquerschnitten und der Chargengröße; die minimale Haltezeit nach vollständiger Durchwärmung der Werkstücke ist 1 Stunde. Das Anlassen kann in Schutzgasanlagen, Vakuumanlagen, Salzbädern oder in Anlagen mit Luft durchgeführt werden. Die Wahl der Atmosphäre beeinflusst die Oberfläche der Bauteile. Die sich einstellenden Gefügeänderungen sind abhängig von den Anlasstemperaturen und Anlasszeiten, wobei im Stahl vorhandene Legierungselemente die Anlassstufen zu höheren Temperaturen verschieben.
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| − | * Anlassstufe: 80 - 150° C
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| − | ** Verringerung der tetragonalen Verzerrung durch Diffusion der auf Zwischengitterplätzen zwangsgelösten Kohlenstoffatome, Bildung des kubischen Martensits (Volumenverringerung)
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| − | * Anlassstufe: 130 - 290°C
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| − | ** Umwandlung des Restaustenits in kubischen Martensit (Volumenzunahme), Abnahme der Härte bis zu 4 HRC
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| − | * Anlassen über 300°C
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| − | ** Anlassen zum Vergüten und deutlicher Steigerung der Zähigkeit. Erst die Kombination Härten + Anlassen (= Vergüten) erzeugt das Vergütungsgefüge mit den optimierten mechanischen Eigenschaften für den jeweiligen Einsatzfall.
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| − | ** Bei Werkzeug-, Warmarbeits- und Schnellarbeitsstählen, sind mehrfache Anlassbehandlungen (bis zu 4 mal, zum Erzielen des Sekundärhärtemaximums) notwendig, um optimale mechanische Eigenschaften zu erhalten.
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