kostenfreier Download - Konstruieren und Gießen

sung im Austenit nach Einstellung der Härtetemperatur beschleunigt. Diese Bedingung
wird von perlitischem Temperguss erfüllt.
Bei ferritischem schwarzen Temperguss (GJMB-35-10) liegt zwar genügend Kohlenstoff
in freier, jedoch nicht in der leichter löslichen, gebundenen Form vor. Dieser Werkstoff
lässt sich daher nicht aus dem Ausgangszustand härten. Es wird eine Doppelerhitzung
durchgeführt, wobei während der ersten Erhitzung sich ein Teil des freien Graphits
(Temperkohle) in gebundenen Kohlenstoff umwandelt, der sich nach Abkühlung im Perlit
befindet. Die zweite Erhitzung sorgt für die rasche Auflösung des feinverteilten gebundenen
Kohlenstoffs im Austenit, wodurch die Voraussetzung für die Martensitbildung
gegeben ist. Für die Praxis ist diese Verfahrenstechnik von untergeordneter Bedeutung.
Möglich ist auch eine Martensithärtung von weißem Temperguss, jedoch nicht der temperkohlefreien
Randzone (diese müsste spanend entfernt werden), sondern nur der
temperkohlehaltigen Übergangszone und der perlitischen Kernzone.
Die überwiegend durchgeführten Härteverfahren sind das Flamm- bzw. Brennhärten [46]
und das Induktionshärten [48], Das Elektrowiderstands- härten hat kaum eine praktische
Bedeutung; die in neuerer Zeit bekannt gewordenen Verfahren, wie Um- schmelz-,
Elektronenstrahl-, Konduktiv- und Laserhärten, befinden sich noch in der Entwicklungs-
bzw. Einführungsphase.
Flamm- bzw. Brennhärten
Beim Flamm- bzw. Brennhärten wird das Gussstück mit einem Gasbrenner erhitzt (Sauerstoff-Leuchtgas
oder Sauerstoff-Acetylen). Nach Erreichen der Härtetemperatur wird
mit einer Wasserbrause abgeschreckt.
Das Verfahren erfordert einen geringen technischen Aufwand und ist nahezu unabhängig
von der konstruktiven Gestalt des Gussstücks anwendbar. Es benötigt jedoch verhältnismäßig
lange Erhitzungszeiten und führt daher zu einer größeren Einhärtetiefe, die
meist oberhalb 2 mm liegt. Wirtschaftlich vorteilhaft wird das Flammhärten bei kleinen
und mittleren Serien angewendet.
Induktionshärten
Das Induktionshärten erfolgt mit einer möglichst nahe an das Bauteil herangebrachten
stromdurchflossenen Kupferspule, die in der Randschicht des Gussstücks einen Induktionsstrom
erzeugt und diese erwärmt. Anschließend wird mit Wasser abgeschreckt.
Das Verfahren stellt höhere apparative Anforderungen an die 'Härteeinrichtung. Die Erhitzungszeiten
sind kurz und deshalb kleine Härtetiefen von 0,8 bis 1,0 mm treffsicher
einzustellen. Die Härtetiefe hängt außer von bestimmten Werkstoffdaten (spezifischer
Widerstand, relative Permeabilität) von der zugeführten elektrischen Leistung, der Aufheizzeit,
der Härtetemperatur und der Stromfrequenz ab [48, 49].
Umschmelzhärten
Dieses Verfahren ist vor allem für das Härten von Nockenwellen aus Gusseisen mit Lamellengraphit
bekannt geworden [50]. Das Prinzip des Verfahrens beruht darauf, dass
die Oberfläche eines metallischen Werkstücks in einer Inertgasatmosphäre angeschmolzen
wird. Die Energiezufuhr erfolgt über einen Lichtbogen, der zwischen einer
Seite 65 von 111