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Wärmebehandlung und Härtung

Die Wärmebehandlung von pulvergepressten Werkstücken unterliegt einer laufenden Entwicklung, die der Entwicklung bei den traditionellen massiven Materialien entspricht.

Das heißt, dass die gleichen Verfahren verwendet werden wie bei massivem Stahl, wobei der Zweck der Wärmebehandlung normalerweise auch der des massiven Stahls entspricht. 

Hier kann es zum Beispiel um eine erhöhte Festigkeit, Härte, Verschleißfestigkeit oder Korrosionsbeständigkeit gehen. 

Bei Dansk Sintermetal A/S verwenden wir vor allem folgende Wärmebehandlungsmethoden:

Neutralhärtung, die an Bauteilen mit einem relativ hohen Kohlenstoffgehalt ausgeführt werden, normalerweise 0,6%C. Die Werkstücke werden durchgehärtet und erhalten ihre große Festigkeit und Härte. Auf Grund der Durchhärtung sind relativ große Maßänderungen zu erwarten.

Karbonitrierung wird normalerweise an Werkstücken mit einem Kohlenstoffgehalt von ca. 0,2%C durchgeführt. Um zu verhindern, dass das Prozessgas in das Porensystem eindringt – was zu einer Durchhärtung der Werkstücke führen würde – wird eine hohe Dichte in den Werkstücken angestrebt. Alternativ kann das Porensystem durch Dampfbehandlung versiegelt werden.

Die Karbonitrierung wird kurzzeitig und bei niedrigen Temperaturen durchgeführt, woraus sich begrenzte Maßänderungen ergeben.

Das fertige Werkstücken zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Oberflächenhärte sowie zusammen mit einer langen Reihe von Materialien durch gute tribologische Eigenschaften aus.

Nach der Karbonitrierung sollte die Härte normalerweise durch HV0,2 oder HV0,1 gemessen werden, um zu verhindern, dass die dünne, gehärtete Schicht durch die Härteprüfung durchbrochen wird.

Die Nitrokarburierung wird normalerweise an Werkstücken mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,2%C durchgeführt. Da es sich genauso wie bei der Karbonitrierung um einen Gasprozess handelt, besteht der gleiche Bedarf bezüglich der Versiegelung des Porensystems. Bei der Nitrokarburierung bildet sich eine sehr dünne, (normalerweise 10-20µm), harte Verbindungszone von Eisennitriden mit kleinen Mengen gelöstem Graphit. Diese Verbindungszone verleiht dem Werkstücken besonders gute Verschleißeigenschaften, während die darunter liegende Diffusionszone eine verbesserte Ermüdungsfestigkeit bewirkt.

Häufig wird die Nitrokarburierung mit einer integrierten Oxidierung verbunden, wodurch die Korrosionsbeständigkeit erheblich verbessert wird. 

Die Prozesstemperatur liegt normalerweise nur bei 570 °C, weshalb nur minimale Formveränderungen auftreten.

Nach der Nitrokarburierung sollte die Härte durch HV0,1 gemessen werden, um zu verhindern, dass die dünne, gehärtete Schicht bei der Härteprüfung durchstoßen wird.