Verfahren.

LANGFRISTIG ERFAHREN IN UNTERSCHIEDLICHSTEN VERFAHREN

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HTU Härtetechnik Uhldingen-Mühlhofen GmbH

Hallendorfer Straße 10
D-88690 Uhldingen-Mühlhofen/GERMANY

E-Mail: info@htu-haertetechnik.de

Tel.: +49 7556 9209-0
Fax: +49 7556 9209-62

HTU: Problemlöser bei Härtefällen

Probleme bei der Anwendung von Härteverfahren können in vielfältiger Art auftreten. Unser Credo bei der HTU Härtetechnik ist es, Probleme erst gar nicht entstehen zu lassen. Ja, wir definieren uns durchaus als Problemlöser.

Probleme zu detektieren und auszuräumen gelingt uns am besten gemeinsam mit dem Kunden – vorzugsweise bereits in der Konstruktionsphase. Hier können die Auswirkungen der definierten Härteverfahren über diverse Prüfverfahren von uns geprüft werden. Gefügeveränderungen, Rissbildung oder negative Einflüsse auf die Maßhaltigkeit können so ermittelt werden um anschließend Lösungen dafür zu entwickeln, dass jedes zu behandelnde Bauteil auch den definierten Anforderungen an Härtegrad, Verschleißfestigkeit und Maßhaltigkeit entsprechen.

Treten Probleme innerhalb des laufenden Prozesses auf, weil die umgesetzten Vorgaben letztlich nicht zum gewünschten Ergebnis führen, können wir flexibel und kurzfristig entsprechende Problemlösungen für unseren Kunden erarbeiten. Aus ökonomischer Sicht empfehlen wir, die HTU Härtetechnik möglichst frühzeitig in den Entwicklungsprozess eines Bauteils einzubinden und das beste Härteverfahren zu entwickeln. Hier darf der Kunden auf unserer jahrzehntelangen Expertise vertrauen.

Häufig gemachte Fehler beim Härten

Fehler führen zu Problemen. Durch unser internes Verfahrensmanagement arbeitet unser Team täglich an der Null-Fehler-Strategie. Aber was sind die typischen Fehler, die beim Härten gemacht werden? Für unsere Kunden haben wir einige Fehler, die es bei Konstruktion zu vermeiden gilt, zusammengefasst.

So tritt nicht selten das Problem auf, das die Härte im Bauteil ungleichmäßig verteilt ist. Meist ist dann der gewählte Stahl für das gewünschte Ergebnis nicht die richtige Wahl, weil sich zu wenig Legierungselemente in dem Rohstoff befinden. Wenn der Kohlenstoffgehalt in dem Material nicht ausreichend ist, wird mitunter nicht der gewünschte Härtegrad erzielt. Grund dafür sind mitunter auch eine zu geringe Härtetemperatur (nicht ausreichender Lösungszustand im Austenit). Aber auch eine zu hohe Temperatur beeinträchtigt das Ergebnis (Austenit erzeugt die unerwünschte Weißfleckigkeit). Zudem kann das eine unzureichende Zähigkeit des Materials (Schädigung der Austenitkorngrenzen) zur Folge haben.

Auch das Temperieren muss man beim Härten im Griff haben. Durch schnelles Aufheizen oder Abschrecken (Kühlen des Materials) können Spannungsrisse entstehen. Das sind nur einige an Problemen genannt, die beim nichtfachgerechten Härten auftreten können. Sollten Probleme bei einem Produkt festgestellt werden, dürfen Sie sich gerne an unseren Service wenden. Nach einer Untersuchung mit verschiedenen Prüfverfahren werden wir die passende Lösung finden, um das Problem zu lösen. Die Prüfung bieten wir auch als eigenständige Dienstleistung an. Wir sind eben die Problemlöser.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Alle härtbaren Stähle

Vergüten bezeichnet ein kombiniertes Wärmebehandlungsverfahren aus Härten und nachfolgendem Anlassen. Die Bauteile werden in vollautomatisierten Kammerofenanlagen als Setz- und Legeware behandelt. Durch die Verwendung von Dampfentfettungsanlagen für die Zwischenreinigung entstehen rückstandsfreie Bauteile. Alternativ können auch Bandanlagen zur Behandlung von Massenteilen oder eine vollautomatische Glockenofen-Anlage verwendet werden.

Vorzüge des Vergütens

  • Hohe Standfestigkeit
  • Hohe Dauerschwingfestigkeit
  • Gute Zug- und Kerbschlagzähigkeit
  • Gute Biegewechselfestigkeit
  • Ideale Voraussetzung für spätere thermochemische Wärmebehandlung

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Alle härtbaren Stähle

Bainitisieren ist eine technische Wärmebehandlung, die auf einer isotherme Gefügeumwandlung basiert. In vollautomatischen Schutzgasanlagen werden die Bauteile austenitisiert. Abhängig vom Werkstoff erfolgen Wärmebehandlungen bei Temperaturen von 800 bis 1.050 °C. Das Abschrecken erfolgt dann in einem Salzwarmbad bei Temperaturen zwischen 210 und 450 °C. Das Bauteil verbleibt darin bis die Gefügeumwandlung von Austenit nach Bainit (=Zwischenstufe) abgeschlossen ist.

Vorzüge des Bainitisierens

  • Bestmögliche Zähigkeit bei hoher Härte
  • Sehr günstige Voraussetzungen für die Minimierung des Härteverzugs
  • Deutlich höhere Duktilität
  • Höhere Maßstabilität bei Temperaturwechseln
  • Geringere Verzüge als bei vergleichbaren martensitischen Gefügen

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Bauteile aus Stählen wie C45, C75, C67E, 42CrMo4, 65Cr3, 67SiCr5
Legiertes Gusseisen bainitisiert (ADI Material)

ADI (Austempered Ductile Iron) ist ein verzugsarm isothermisch vergütetes Gusseisen mit Kugelgraphit. Die Grundmasse des ADI hat augenscheinlich ein Bainit-ähnliches Gefüge, bestehend aus nadligem karbidfreiem Ferrit und kohlenstoffangereichertem stabilisierten Restaustenit ohne Carbide. Der Restaustenit sollte relativ stabil sein (1,8–2,2 % C) und nicht bereits durch geringen Druck oder Temperaturunterschreitung unterhalb RT in Martensit umwandeln.

Vorzüge des ADI-Vergütens

  • Sehr günstige Kombination von Festigkeit und Dehnung
  • Hohe Wechselfestigkeit und günstiges Verschleißverhalten

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Die Ausscheidungshärtung ist eine Wärmebehandlung zum Erhöhen der Festigkeit von Legierungen. Das Verfahren wird auch als Aushärten bezeichnet. Es beruht auf der Ausscheidung von metastabilen Phasen in fein verteilter Form, so dass diese ein wirksames Hindernis für Versetzungsbewegungen darstellen. Die Streckgrenze von Metallen kann so um bis zu 300 MPa angehoben werden.

Vorzüge der Ausscheidungshärtung

  • Höhere Festigkeit von Legierungen

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Unter Randschichthärten versteht man das örtlich begrenzte Erwärmen (Austenitisieren) und Abschrecken der Bauteile. Durch mittel- oder hochfrequenten elektrischen Wechselstrom über einen an die zu härtende Kontur angepassten Induktor ein Induktionsstrom im Werkstück erzeugt, wodurch die Wärme entsteht. Die Härtezunahme erfolgt durch eine Umwandlung der Erwärmungsschicht (beim Abschrecken) in Martensit, die erreichbare Härte ist vom Kohlenstoffgehalt und der Legierungszusammensetzung abhängig.

Vorzüge des Induktionshärtens

  • Höhere Härte und bessere mechanische Eigenschaften
  • Erhöhter Verschleißwiderstand
  • Hohe Wälzfestigkeit (bei Zahnrädern und Wälzlagern)
  • Schnelles und partielles Erwärmen des Werkstückes
  • Geringer Verzug und Zunderanfall

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Fast alle Vergütungsstähle ab einem Kohlenstoffgehalt von > ca. 0,30 % Gusswerkstoffe
Hochlegierte Werkstoffe (mit ausreichend freiem Kohlenstoff)
Eine Abarbeitung der Walzhaut/Gusshaut ist für ein optimales Ergebnis notwendig

Der Text auf dieser Unterseite ist noch in Arbeit. Einfach in Kürze noch mal vorbeischauen.

Vorteile des Glühens

  • Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
  • Optimierung der mechanischen Bearbeitung (spanlos und spanabhebend)
  • Verbesserung der Gefügezustände zur Kaltumformung
  • Verringerung der Be- und Verarbeitungsspannung
  • Wiederherstellung des Ausgangszustandes

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Alle Stähle

Das Anlassen schließt sich unmittelbar dem Härten an. Erst die Kombination aus Härten und Anlassen (entspricht dem Vergüten) erzeugt das Vergütungsgefüge mit den optimierten mechanischen Eigenschaften für den jeweiligen Einsatzfall. 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.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Spannungsarmglühen egalisiert die Spannungen, die durch die spanabhebende Bearbeitung (Drehen, Hobeln, Fräsen) und die ungleichmäßige Erwärmung/Abkühlung in Werkstücke eingebracht werden. Diese können sich bei einer Vergütung sehr negativ auf den Verzug auswirken und z. B. bei Schweißnähten zur Rissbildung führen. Beim Spannungsarmglühen werden sie zum Großteil ohne Gefügeänderung abgebaut. Um wenig Verzug beim Härten mechanisch bearbeiteter Werkstücke zu erhalten, ist es zwischen der groben Vorbearbeitung und dem spanabhebenden Korrigieren sinnvoll.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Sinn und Zweck des Weichglühens besteht darin, einen Stahl in einen möglichst weichen Zustand zu überführen. Zweckmäßig ist dies z. B. für die spanabhebende Bearbeitung von Stählen mit einem C-Gehalt von > 0,4 %. Bei Stählen mit geringerem C-Gehalt besteht allerdings die Gefahr des „Schmierens“. In dem Fall ist ein Grobkornglühen vorzuziehen. Zudem erzeugt dieses Verfahren (besonders bei Stählen mit einem C-Gehalt > 0,8 %) ein bestmögliches Ausgangsgefüge für eine anschließende Härtung.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Das Normalglühen wird in der Regel nach vorheriger Warmumformung durchgeführt, sodass grobkörnige und ungleichmäßige Gefügestrukturen in homogene umgewandelt werden. Glühen soll die Eigenspannung im Werkstück reduzieren. Normalglühen wird dann erforderlich, wenn Stähle ein sehr ungleichmäßiges Gefüge aufweisen. Gründe hierfür können z. B. Zeiligkeit durch Walzen, ein sogenanntes Widmannstättensches Gefüge durch das Gießen, gestreckte Körner durch Kaltverformung oder Schweißverbindungen sein.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Der Text auf dieser Unterseite ist noch in Arbeit. Einfach in Kürze noch mal vorbeischauen.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Das Glühen auf Koerzitivfeldstärke wird verwendet, um eine definierte Breite der magnetischen Hysterese einzustellen. Dieses Verfahren ist vor allem für den Bereich elektromagnetischer Komponenten relevant.  Dieses spezielle Glühverfahren wird normalerweise auf den Schachtöfen durchgeführt.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Löten ist ein thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Werkstoffen, wobei eine flüssige Phase durch Schmelzen eines Lotes (Schmelzlöten) oder durch Diffusion an den Grenzflächen (Diffusionslöten) entsteht. Dabei wird eine Oberflächenlegierung erzeugt, das Werkstück in der Tiefe aber nicht aufgeschmolzen: Die Liquidustemperatur der Grundwerkstoffe wird nicht erreicht. Nach dem Erstarren des Lotes ist wie beim Schweißen eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Bei Einschmelzprozessen werden niedrigschmelzende Metalle wie zum Beispiel Kupfer eingeschmolzen.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Der Text auf dieser Unterseite ist noch in Arbeit. Einfach in Kürze noch mal vorbeischauen.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Beim Einsatzhärten kommen Werkstoffe mit geringem Kohlenstoffgehalt zum Einsatz. Die Bauteilrandzonen werden bei > 850 °C durch Prozessgase mit Kohlenstoff angereichert und zum Härten abgeschreckt. Durch die Prozessführung entstehen eine verschleißfeste und harte Randschicht sowie ein duktiler Kernbereich. In Kombination mit der bainitischen Abschreckung kann eine duktile und harte Randschicht mit entsprechender hoher Zähigkeit erreicht werden.

Vorzüge des Einsatzhärtens

  • Verbesserte mechanischen Eigenschaften der Bauteilrandschicht (z. B. Verschleiß)

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Beim Karbonitieren handelt es sich um einen Prozess des Einsatzhärtens unter Verwendung von Ammoniak als Zusatzgas. Dadurch wird die Härtbarkeit der Bauteile optimiert. Im Rahmen dieses Verfahrens werden die Randschichten von Bauteilen mit Kohlen- und Stickstoff angereichert und die mechanischen Eigenschaften der Bauteilrandschichten (z. B. Verschleiß) verbessert. Falls eine partielle Karbonitrierung gefordert ist, können die nicht zu karbonitrierenden Bereiche isoliert werden.

Vorzüge des Karbonitrierens

  • Verleiht der Randschicht von Werkstücken und Werkzeugen aus Stahl eine wesentlich höhere Härte
  • Bessere mechanische Eigenschaften
  • Erhöhter Verschleißwiderstand unter gleichzeitiger Verzugsarmut.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Unlegierte und niedriglegierte Einsatzstähle
Automaten- und Baustähle.
Im allgemeinen Stähle mit Kohlenstoffgehalten unter 0,2 %

Der Text auf dieser Unterseite ist noch in Arbeit. Einfach in Kürze noch mal vorbeischauen.

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern sowie eine hohe Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei geringsten Verzügen zu gewährleisten, wird beim Nitrieren die Randschicht eines Bauteils mit Stickstoff angereichert. Dieser Prozess erfolgt bei einer Temperatur zwischen 480 bis 580 °C. Vor allem für Bauteile aus unlegierten sowie niedrig- und mittellegierte Stählen ist das Nitrieren ein zuverlässiger Bearbeitungsprozess.

Vorzüge des Nitrierens

  • Hohe Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
  • Geringste Verzüge

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Unlegierte Stähle
Niedrig- und mittellegierte Stähle

Um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern sowie eine hohe Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei geringsten Verzügen zu gewährleisten, wird beim Nitrocarburieren die Randschicht eines Bauteils mit Stickstoff und Kohlenstoff angereichert. Dieser Prozess erfolgt bei einer Temperatur zwischen 480 bis 580 °C. Vor allem für Bauteile aus unlegierten sowie niedrig- und mittellegierte Stählen ist das Nitrocarburieren ein zuverlässiger Bearbeitungsprozess.

Vorzüge des Nitrocarburierens

  • Hohe Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
  • Geringste Verzüge

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Unlegierte Stähle
Niedrig- und mittellegierte Stähle

Unter Nachoxidieren versteht man die optionale Folgebehandlung von nitrocarburierten Bauteilen. Durch eine Nachoxidation lässt sich der Korrosionswiderstand nitrocarburierter Randschichten erhöhen. Die Werkstückoberfläche erhält dabei ein schwarzes, dekoratives Aussehen. Bei diesem Verfahren wird die Randhärte in sehr geringer Tiefe (1 - 2 µm) gezielt minimiert, um das Einlaufverhalten zu verbessern.

Vorzüge des Nachoxidierens

  • Gute Verschleißbeständigkeit
  • Nochmals erhöhte Korrosionsbeständigkeit
  • Verbessertes Einlaufverhalten
  • Schwarzes, dekoratives Aussehen

Max. Abmessungen

600 x 900 x 570 mm
400 x 600 x 400 mm

Max. Gewicht

600 kg
200 kg

Werkstoffe

Hochlegierte Werkzeugstähle
Rost- und säurebeständige Stähle
Schnellarbeitsstähle
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle

Prüfverfahren Härteprüfung

Beim Prüfverfahren Härteprüfung setzt die HTU Härtetechnik die drei gängigen Verfahren ein. Härteprüfungen werden nach Rockwell, Brinell und Vickers durchgeführt.

Härteprüfung nach Rockwell

Bei der Härteprüfung nach Rockwell handelt es sich um ein Tiefendifferenzverfahren (Eindringverfahren). Angewendet werden die Skalen HRC (Prüflast bis 150 Kp), HRA (Prüflast bis 60 Kp) und HR15N (Prüflast bis 15 Kp), auch Superrockwell genannt.
Die Härteprüfung nach HRV´C wird bei durchgehärteten oder vergüteten Bauteilen angewendet. Eine Prüfung einsatzgehärteter Bauteile ist erst ab einer Einsatzhärtetiefe von 0,8 mm möglich. Unter diesem Referenzwert, ab 0,4 mm Härtetiefe, gelangt HRA zur Anwendung.

Härteprüfung nach Brinell

Bei der Härteprüfung nach Brinell handelt es sich um ein Oberflächenprüfverfahren, bei der eine Metallkugel mit einer definierten Prüfkraft in die Probenoberfläche eingedrückt wird. Eingesetzt wird dieses Verfahren zur Härteprüfung bei weichen Werkstoffen, geglühten Stahllegierungen, hoch angelassenen Bauteilen sowie Nichteisenmetallen. Die verbleibende Eindruckoberfläche wird vermessen und ergibt das Maß des Härtewertes.

Härteprüfung nach Vickers

Die Härteprüfung nach Vickers unterscheidet mit der Mikrohärteprüfung, der Kleinlasthärteprüfung sowie die Makrohärteprüfung. Diese Härteprüfung ist universell einsetzbar und bietet sich für durchgehärtete Bauteile, dünne Schichten und weichen Werkstoffen an. Das Verfahren ähnelt dem Verfahren nach Brinell. Statt einer Kugel wird eine Diamantpyramide in die Prüfoberfläche mit einer definierten Kraft eingedrückt. Die anschließend gemessene Eindruckoberfläche ermittelt dann das Maß des Härtewertes.

Vorteile der Härteprüfung

Mit den drei verschiedenen Verfahren von Härteprüfungen können wir bei HTU Härtetechnik die Eigenschaften des Materials untersuchen und dokumentieren. Ermittelt werden hiermit Parameter wie Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. Auf Basis der geprüften Daten treffen wir verlässliche Entscheidungen, ob ein bestimmter Werkstoff oder eine bestimmte Werkstoffbehandlung für den angedachten Einsatzzweck tatsächlich geeignet ist.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Metallographie

Die Eigenschaften metallischer Werkstoffe werden wesentlich durch die Mikrostruktur, auch Gefüge genannt, mitbestimmt. Diese wird oft erst im Mikroskop durch metallographische Nachweisätzung sichtbar. Herstellungs-, Fertigungs- und Wärmebehandlungsprozesse verändern das Gefüge gezielt oder auch ungewollt. Die metallographische Gefügekunde, oder kurz Metallograhie ist die Grundlage zum Erkennen und Verstehen der ablaufenden werkstoffkundlichen Vorgänge.

Bei der Probenuntersuchung folgen wir den vorgeschriebenen Präparaktionsablauf. Dadurch ist sichergestellt, dass wir zu aussagekräftigen Untersuchungsergebnissen gelangen. Insbesondere dann, wenn von einer Charge gleiche Bauteile zu unterschiedlichen Produktionszeitpunkten untersucht werden.

Vorzüge der Metallographie

Bei den unterschiedlichen Härteverfahren, die wir bei der HTU Härtetechnik einsetzen, geht es darum, die Bauteile entsprechend der Anforderungen zu härten. Die Metallograhie dient dazu, den Aufbau und die Zusammensetzung eines Gefüges der Werkstoffprobe zu ermitteln. Bei der HTU Härtetechnik nutzen wir die Metallografie zur Qualitätssicherung, um vom ersten bis zum 1.000sten Bauteil identische Gefüge zu erhalten. Zudem dient es dazu, Probleme zu detektieren, damit für den Kunden eine Problemlösung erarbeitet wird. Schäden im Gefüge können so ermittelt und dokumentiert werden. Um die Ergebnisse zu validieren, werden diese durch die Härteprüfung abgesichert.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Spektralanalyse

In der Metallbearbeitung ist es wichtig, welches Material gerade bearbeitet wird. Das gilt auch für das Härten von Metallbauteilen. Um die genaue Zusammensetzung eines Metallkörpers zu analysieren, setzten wird neben verschiedenen Prüfverfahren auch die Methode der Spektralanalyse ein. Ein Verfahren, dass sich die Aussendung von Spektralfarben eines Stoffes zunutze macht. Die eingehende Untersuchung eines sogenannten Spektrums, erfolgt durch die Überführung eines Stoffes in den gasförmigen Zustand. Zum Leuchten angeregt, lässt sich die Zusammensetzung des Stoffes bestimmen. Dabei kann der Stoff qualitativ und quantitativ bestimmt werden. Schon 1859 haben die Forscher Bunsen und Kirchhoff festgestellt, dass jedes Metall dabei ein charakteristisches Spektrum aufweist.

Vorzüge der Spektralanalyse

Die Spektralanalyse wird von der HTU Härtetechnik vor allem vor der eigentlichen Wärmebehandlung eingesetzt, um festzustellen, ob sich das Metall aus den Werkstoffen zusammensetzt, die angegeben sind. Denn längst ist nicht überall das drin, was drauf steht. Die chemische Zusammensetzung ist relevant für den richtigen Einsatz des geeigneten Härteverfahrens. Fehlbehandlungen im laufenden Prozess sowie der nachgelagerten Prozesse werden so vorgebeugt.

Weitere Vorteile der Spektralanalyse sind die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Methode. Innerhalb kürzester Zeit erhalten wir verlässliche Aussagen über die Beschaffenheit des Werkstoffes. Das Verfahren der Spektralanalyse bietet die HTU Härtetechnik zudem als eigenständige Dienstleistung für Kunden an.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Rissprüfung

Risse in einem Bauteil sind Fehler, die es beim Härten zu vermeiden gilt. Risse führen zu Fehlfunktionen des Bauteils und reduzieren die Lebensdauer nachhaltig. Für die Rissprüfung nutzen wir die zerstörungsfreie Methode der Magnetpulverprüfung.

Mit der Magnetpulverprüfung, auch Fluxen genannt, werden Risse in oder nah (0,5 mm) der Oberfläche ferromagnetischer Werkstoffe nachgewiesen. Treffen magnetischen Feldlinien auf einen magnetisch schlecht leitenden Bereich wie einen Riss, verursacht der hohe magnetische Widerstand eine Fließveränderung. Diese erzeugt an der Oberfläche einen Streufluss, der eine Ansammlung ferromagnetischer Partikel verursacht, wodurch Oberflächenfehler sichtbar werden. So gelangt HTU Härtetechnik bei der Rissprüfung durch die Magnetpulverprüfung schnell zu verlässlichen Aussagen über die Oberflächenqualität des Bauteils.

Vorzüge der Rissprüfung

Ein wesentlicher Vorteil der Rissprüfung ist die zerstörungsfreie Untersuchung des Bauteils. Bei der HTU Härtechnik können wir durch die Magnetpulverprüfung schnell und sicher mögliche Rissbildung sofort sichtbar machen. Durch den hohen Grad an Sensitivität des Verfahrens werden selbst feinste Fehler in der Oberfläche detektiert. Wir greifen auch deshalb gerne auf die Magnetpulverprüfung zurück, weil Form, Größe und der Rauhigkeitswert die Untersuchung einschränken.

Das Verfahren der Rissprüfung wird als eigenständige Dienstleistung der HTU Härtetechnik für Kunden angeboten.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

GDOES-Analyse

Das Prüfverfahren der GDOES-Analyse, glow discharge optical stectroscopy oder auch Glimmentladungsspektroskopie genannt, ist eine Methode zur quantitativen Analyse von Metallen. Bei der HTU Härtetechnik ermitteln wird damit die Dicke einer Schicht und auch die Zusammensetzung. Damit gelingt uns eine umfassende Materialcharakterisierung und Tiefenprofilanalyse. Mit Hilfe des Verfahrens können wir die Auswirkung bestimmter Härteverfahren auf die Schichtdicken und die Veränderungen der Schichtgefüge ermitteln.

Vorteile der GDOES-Analyse

Die GDOES-Analyse ermöglicht eine zerstörungsfreie Untersuchung des Bauteils. Die GDOES-Analyse verschafft uns sowie unseren Kunden ein hohes Maß an Flexibilität. Denn es ist eine schnelle Analysemethode, die entsprechend zeitnah schichtanalytische Ergebnisse liefert. Ein Vorteil, die die GDOES-Analyse ausspielen kann, ist die Untersuchung vor allem dicker Schichten (bis 200 m) zur Tiefenprofilanalyse. Somit erhält man valide Ergebnisse zur chemischen Zusammensetzung metallischer Werkstoffe. Unter anderem dient es zum Nachweis von Oberflächenkontaminationen.

Mit den Untersuchungsergebnissen können wir bei der HTU Härtetechnik noch besser die entsprechenden Härteverfahren ergebnisorientiert optimieren.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Wirbelstrom-Analyse

Die Wirbelstrom-Analyse oder auch Wirbelstromprüfung ist eine elektrische Methode um an leitfähigen Werkstoffen, insbesondere natürlich Metallen zur Wärmebehandlung, eine zerstörungsfreie Materialprüfung vornehmen zu können. Das Prinzip dieser Methode beruht auf der Erzeugung von Magnetfeldern, die bei dem zu untersuchenden Metall einen Wirbelstrom induziert. Die gemessene Dichte des Wirbelstroms bzw. eine sich durch Schädigungen oder Verunreinigungen sich ändernde Dichte lassen eine vielfältige Analyse und Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des analysierten Materials zu. Die Eindringtiefe in das Prüfstück kann durch Änderung der Frequenz des Wechselstroms variiert werden. Als Faustformel gilt: je niedriger die Frequenz, desto größer die Eindringtiefe. So dient die Wirbelstrom-Analyse dazu, um das Material auf Risse hin zu untersuchen, die Schichtdicke zu messen oder die Eigenschaften eines Materials zu ermitteln. Insbesondere die Gefügeprüfung, durch eine spezifische Veränderung der Leitfähigkeit des Metallgefüges, ist beim Einsatz von Wärmebehandlung beim Härten ein probates Mittel, um Gefügeveränderungen zu detektieren.

Vorteile der Wirbelstrom-Analyse

Wie bei einigen – von uns auch als eigenständige Dienstleistung angebotene Prüfverfahren – ist auch bei der Methode der Wirbelstrom-Analyse die Schnelligkeit ein großes Plus. Ergebnisse stehen mit dieser Analysemethode schnell zu Verfügung und leistet insbesondere bei der Problemlösung wertvolle Dienste. Kleine Risse auf der Oberfläche oder in Oberflächennähe werden zuverlässig aufgezeigt. Zudem können Fehler im Metallbauteil gleich durch mehrere Schichten ermittelt werden. Auch bei Metallteilen mit komplexer Geometrie können valide Ergebnisse reproduziert werden.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Für ferromagnetische Werkstoffe wird im Prüflabor von HTU Härtetechnik die Koerzitivfeldstärke ermittelt. Gemessen wird die magnetische Koerzitivfeldstärke mit einem sogenannten Koerzimeter. Das ermittelt in Abhängigkeit einer definierten äußeren magnetischen Feldstärke die Polarisation über Induktion in einer bewegten Spule. Die Magnetisierbarkeit oder auch die Koerzitivfeldstärke steht im Zusammenhang mit dem untersuchten Gefüge des Werkstoffes. Aus den magnetischen Eigenschaften können so Erkenntnisse über das Werkstoffgefüge (z. B. Verformungsgrad) ermittelt werden.

Anwendung findet diese Prüfmethode Koerzitivfeldstärke um Restmagnetismus-Eigenschaften eines Metalls zu bestimmen. Beispielsweise für Produkte nach dem Glühen, die in der Elektroindustrie eingesetzt werden.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Der Text auf dieser Unterseite ist noch in Arbeit. Einfach in Kürze noch mal vorbeischauen.

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Richten von Bauteilen

Durch die Wärmebehandlung kann sich gerade bei langen Bauteilen, wie beispielsweise Kolben, Stangenmaterial oder Wellen, ein Verzug einstellen. Damit die Bauteile natürlich entsprechend maßhaltig sind, wird das gehärtete Bauteil unmittelbar nach dem Härteverfahren gerichtet. Dafür stehen bei der HTU Härtetechnik vier Anlagen für unterschiedliche Abmessungen (Durchmesser, Länge etc.) zur Verfügung. So können Achsabweichungen schnell ausgerichtet werden. Dabei ist die Einhaltung definierter Abläufe in unserem Hause bedeutend.

Bezeichnung Presskraft in t Länge in mm Durchmesser in mm Gewicht in kg
Jenny automatische Richtpresse 5 500 20 1
Eitel automatische hydraulische Handrichtpresse 16 1.500 50 5
Galdabini hydraulische Handrichtpresse 25 1.500 80 10
Galdabini automatische Richtpresse 25 700 80 10

Max. Abmessungen

Max. Gewicht

Werkstoffe

Strahlen als Oberflächen-Finish

Auf die Optik kommt es an, wenn die Oberflächenbearbeitung mittels Strahltechnik zum Einsatz gelangt. Aber das Strahlen, so wie wir diese Technik bei der HTU Härtetechnik einsetzen, beschränkt sich nicht alleine auf kosmetische Optimierung eines Bauteils.

Die Oberflächenbearbeitung des Strahlens ist eine mechanische Bearbeitung. Unterschiedliche Strahlmedien, wie beispielsweise Glasperlen oder speziellen Strahlmixturen mit unterschiedlichem Korngrad dienen bei der HTU Härtetechnik vor allem zum Reinigen der Oberflächen, z.B. bei Stösselkörpern, dem Verfestigungsstrahlen oder dem Entgratungsstrahlen – eingesetzt z.B. bei Steuerkolben.

Das Teilespektrum reicht von der Reinigung von unempfindlichen Kleinteilen, die gereinigt werden müssen, bis hin zu hochwertigen Einzelteilen, die einer Wärmebehandlung unterzogen oder ein Aufkohlungsschutz oder eine Nitrierschutz aufgebracht wurden.

Strahlen mit verschiedenen Anlagentypen

Bei der HTU Härtetechnik kommen verschiedene Anlagentypen beim Strahlen zum Einsatz. Die Muldenband Strahlanlagen für Stahldraht, Korn oder Glasperlen eignen sich für schüttfähige Ware in großen Mengen. Die Teile werden in einen trommelfähigen Zustand versetzt und von oben durch Schleuderräder mit einem Strahlmedium beaufschlagt. Die Anlagen dieses Typs werden hauptsächlich zum Reinigungsstrahlen und Verdichtungsstrahlen eingesetzt.

Die Hängebahnstrahlanlage in unserem Haus wird mit Stahldraht oder Korn beschickt. In dieser universellen Anlage werden Teile auf ein entsprechendes Gehänge aufgenommen. Dabei handelt es sich um Teller-Gehänge zum Auflegen, anschließend im Inneren rotierend sowie oszillierend an Schleuderrädern vorbeigeführt und gestrahlt.

In der Satellitenstrahlanlage werden Glassperlen zum Strahlen eingesetzt. Diese Anlage wird in erster Linie für Bauteile genutzt, die sich nicht gegenseitig berühren dürfen oder nur ein bestimmter Bereich partiell gestrahlt werden darf. Die Teile werden in Aufnahmen gesteckt die rotieren und werden an den Strahldüsen vorbei getaktet. Anschließend werden die Bauteile wieder entnommen und abschließend verpackt.

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Isolieren von Bauteilen beim Härten

Bei bestimmten Metallbauteilen, die einer Wärmebehandlung unterzogen werden, ist es aus funktionalen Gründen erforderlich, partielle Bereiche vom Härteverfahren auszusparen. Durch das Aufbringen von Aufkohlungsschutzpasten oder Nitrierschutzpasten werden diese von der Wärmebehandlung ausgeschlossen, bleiben entsprechend ungehärtet. An dieser Stelle spricht man vom Isolieren von Bauteilen. Diese ausgesparten Bereiche bleiben weich, weil das Eindiffundieren von Kohlenstoff (Aufkohlen) oder Stickstoff partiell ausgeschlossen wird, um diese anschließend noch mechanisch Bearbeiten oder Schweißen zu können. Auch für Innen- und Außengewinde wird das Isolieren angewendet, damit das Material im Gewindebereich nicht spröde wird.

Nach dem Härten werden die Reste der Isolierpasten beispielsweise durch Strahlen entfernt.

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Härteverzug ist unser Unwort

Beim Härten wird Wärme zur Behandlung von verschiedenen Stahlsorten eingesetzt. Damit wird die Härte des Werkstoffs sowie dessen Verschleißfestigkeit deutlich verbessert. Das Verhalten des Bauteils im praktischen Einsatz wird deutlich gesteigert und für den Einsatzzweck optimiert. Ein Stahl, der erwärmt wird, muss auch wieder runtergekühlt werden. Beim Abschrecken des Stahls kommt es zu einem unerwünschten Nebeneffekt, dem sogenannten Härteverzug. Gemäß der DIN 17014 versteht man darunter die Summe an Maß- und Formänderung des gehärteten Bauteils.

Definition Härteverzug

Unter Härteverzug versteht man die Summe an Maß- und Formveränderungen, die nach dem Abkühlvorgang an dem Metallbauteil entstehen. Nähere Informationen dazu liefert die DIN 17014. Mitunter kommt es sogar zu Haarrissen in der Gefügestruktur des Bauteils. Ein Härteverzug kann minimiert werden – idealerweise werden die Verzüge bereits innerhalb der Konstruktionsphase berücksichtigt.

Unser Bestreben bei der HTU Härtetechnik ist es, den Härteverzug auf ein Minimum zu reduzieren. Um eine hohe Wiederholgenauigkeit beim Härten in Serie zu erreichen, bietet es sich an, bei der Konstruktion eines Bauteils den Härteverzug mit einzurechnen. An dieser Stelle beraten wir unsere Kunden umfassend wie sie den Härteverzug wärmebehandlungsgerecht berücksichtigen, den richtigen Werkstoff auswählen und welches Härteverfahren eingesetzt werden sollte. Eine Optimierung der Legierung oder die Reduzierung der Abkühlgeschwindigkeit können Optionen darstellen, um den Verzug zu minimeren. An dieser Stelle darf sich der Kunden auf unser jahrzehntelanges Know-how verlassen. Grundsätzlich empfehlen wir, den Härteverzug komplex zu betrachten.

Wiederholgenauigkeit in der Härterei

Eine wirtschaftliche Fertigung ist für eine präzise und ökonomische Fertigung in der Härterei Basis für eine marktgerechte Dienstleistung. Deshalb legen wir bei der HTU Härtetechnik ein hohes Maß an die Prozesssicherheit bei den verschiedenen Härteverfahren.

Wir legen großen Wert darauf, nach Möglichkeit bereits in der Konstruktionsphase unserer Kunden für das Co-Engineering mit eingebunden zu werden. Gemeinsam gelingt es uns, die Bauteile für eine serielle Fertigung in einer Härterei auszulegen. Denn in diesem frühen Stadium eines Projektes können wichtige Parameter für das Härteverfahren entsprechend Berücksichtigung finden.

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