Aufkohlen ist ein thermochemischer Prozess, bei dem die Stahloberfläche mit Kohlenstoff angereichert wird, um Härte, Festigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern.
Die Teile werden in einer kontrollierten Aufkohlungsatmosphäre über die AC3-Temperatur erhitzt und für eine bestimmte Zeit auf dieser Temperatur gehalten, um die gewünschte Einhärtungstiefe zu erreichen.
Das Carbonitrieren ist ein verwandtes Verfahren, bei dem sowohl Kohlenstoff als auch Stickstoff in die Oberfläche diffundieren. Stickstoff wird in der Regel durch Ammoniak zugeführt, wodurch die Härtbarkeit, die Wärmebeständigkeit und die Verschleißfestigkeit erhöht werden.
Nach dem Aufkohlen oder Carbonitrieren werden die Teile abgeschreckt (in Gasen, Salzen, Ölen oder Wasser), um sowohl die Oberfläche als auch den Kern zu härten. Der höhere Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche verbessert die erreichbare Härte und erhöht die mechanische Festigkeit.
Temperaturprofil des Aufkohlungsprozesses
Aufkohlen und Carbonitrieren erfordern kontrollierte Prozessparameter:
- Temperaturbereich: 750 °C bis 1050 °C
- Häufigster Bereich: 800 °C bis 930 °C
- Atmosphären: Stickstoff/Methanol oder Endogas; Ammoniak für das Carbonitrieren
- Abschrecken: Gas, Öl, Wasser oder Salzbad, je nach gewünschten Eigenschaften
Die präzise Steuerung der Atmosphäre und der Heizzeit gewährleistet das richtige Kohlenstoffpotenzial und eine homogene Einhärtungstiefe.
Technische Grundlagen der Aufkohlung und Carbonitrierung
Aufkohlen und Carbonitrieren zielen darauf ab, die mechanische Leistungsfähigkeit von Stahlkomponenten zu verbessern, die Ermüdung, hohen Belastungen und Verschleiß ausgesetzt sind.
- Erhöhte Oberflächenhärte
- Verbesserte Kernzähigkeit
- Höhere Verschleißfestigkeit
- Je nach Anwendung einstellbare Einhärtungstiefe
Diese thermochemischen Behandlungen verbessern die Haltbarkeit und Leistung, insbesondere bei Bauteilen, die dynamischen Belastungen ausgesetzt sind.
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Anwendungen für diese Prozesse
Aufkohlen und Carbonitrieren werden häufig in Branchen eingesetzt, in denen Bauteile hohen Belastungen, Ermüdung, Verschleiß oder wiederholten Stößen standhalten müssen.
- Automobilindustrie (Zahnräder, Wellen, Getriebekomponenten)
- Hochbeanspruchte Luft- und Raumfahrt Komponenten
- Komponenten für den Energiesektor
- Präzisionsmechanische Systeme
- Alle Teile, die eine tiefe Einsatzhärtung und hohe Ermüdungsfestigkeit erfordern
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