kostenfreier Download - Konstruieren und Gießen

6 Oberflächenbehandlungen
[ Die Gebrauchseigenschaften von Formgussteilen aus Temperguss können durch eine
vollständige oder teilweise Nachbehandlung der Oberfläche bzw. der oberflächennahen
Schichten wesentlich verbessert werden. Das jeweils anzuwendende Verfahren hängt
dabei von der spezifischen Beanspruchung des Gussteils ab, wobei vor allem die Verbesserung
folgender Eigenschaften angestrebt bzw. erreicht wird:
Verschleißfestigkeit,
Schwingfestigkeit,
Korrosionsbeständigkeit.
Die Erhöhung der Verschleißfestigkeit erfolgt üblicherweise durch Randschichthärten,
wodurch in vielen Fällen auch die Schwingfestigkeit des Bauteils gesteigert wird. Darüber
hinaus kann die Schwingfestigkeit durch eine örtliche Oberflächenverfestigung —
z. B. Festwalzen — angehoben werden. Die Korrosionsbeständigkeit wird durch Aufbringen
von metallischen oder nichtmetallischen Überzügen heraufgesetzt, wodurch
nicht selten zusätzlich das Verschleißverhalten positiv beeinflusst wird.
6.1 Härten
Ein besonderer technischer und wirtschaftlicher Vorteil von Temperguss liegt darin, dass
er härtbar ist. Dadurch lassen sich die mechanisch-technologischen Eigenschaften in
weiten Grenzen beeinflussen.
Schon die Erhöhung der Festigkeit durch das Vergüten im Rahmen der „normalen"
Tempergussherstellung steigert gleichzeitig die Härte, was ein verbessertes Verschleißverhalten
zur Folge hat. Werden besondere Anforderungen an die Verschleißeigenschaften
gestellt, so setzt man den Verschleißwiderstand durch eine Oberflächenbehandlung
jener Bereiche herauf, die dem Verschleiß am stärksten ausgesetzt sind.
Technisch wird dies durch Härten der Randschicht durchgeführt, wobei überwiegend
das Flammhärten und das Induktionshärten angewendet werden. Ferner sind das Nitrieren,
Carbonitrieren, Einsatzhärten, Borieren, Chromieren und Sulfonieren zu nennen. In
jüngerer Zeit sind weitere Verfahren entwickelt worden, wie z. B. das Umschmelzhärten,
das Elektronenstrahlhärten und das Laserhärten.
Das Härten steigert den Gebrauchswert von Tempergussteilen erheblich. So können
beispielsweise die zunehmend erhöhten Anforderungen der Automobilindustrie an Umlaufgeschwindigkeit
bzw. Belastbarkeit von bestimmten Bauteilen — Kurbelwellen, Nockenwellen,
Pleuelstangen, Federböcke — nur durch einen verbesserten Verschleißschutz
erfüllt werden. Mit dem Härten wird eine günstige Kombination der Gebrauchseigenschaften
erzielt: harte und verschleißfeste Randschicht mit zäher Kernzone.
Bild 51 gibt eine Übersicht über die Verfahren, die bei Werkstücken aus Temperguss
vorzugsweise angewendet werden. Vom Prinzip des Härtens sind dabei zwei verschiedene
Mechanismen gegeben:
Härten durch Martensit- und/oder Ledeburitbildung (thermo-physikalischer
Vorgang);
Härten durch von außen zugeführte Legierungselemente (thermochemischer
Vorgang).
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