INZETHARDEN Carboneren, carbonitreren
Thermochemische processen
Hoge kernduktiliteit
Verbeterde trillingscapaciteit
CONVERTING converting
Hoge slijtvastheid bij abrasieve belasting
Hoge randhardheid
Functionele veredelingen voor gelegeerd en ongelegeerd staal Inzetharden Wat is inzetharden? Inzetharden hoort bij de thermochemische processen. Tijdens dit proces wordt de randlaag van componenten met koolstof (carboneren) of een
combinatie van koolstof en stikstof (carbonitreren) verrijkt om de mechanische eigenschappen van de randlaag van het component te verbeteren.
Hoe wordt inzetgehard? Inzetharden bestaat in de regel uit drie stappen. In de eerste stap worden werkstukken aan een koolstof of stikstof afgevende omgeving bij een temperatuur van 850 –1.050 °C blootgesteld. In de tweede fase kan het afschrikken (harden) hetzij direct vanuit de inzettemperatuur, het zij na een
tussenkoeling en nieuwe opwarming tot een materiaal specifieke hardingtemperatuur gebeuren. De derde stap, het ontlaten, dient voornamelijk om de hoogste spanningen in de structuur af te bouwen en om de slijpscheurgevoeligheid te verminderen.
(Alle hier vermelde technische waarden gelden onder de hier genoemde testomstandigheden. Wij maken u er daarom uitdrukkelijk op attent dat vanwege de verschillende omstandig-
heden waarin producten worden ingezet, alleen een praktijkproef bij de endgebruiker uitsluitstel kan geven over het rendement van de warmtebehandeling.)
CONVERTING www.aimt-group.com
2
Functionele veredelingen voor gelegeerd en ongelegeerd staal Inzetharden
Verandering van de materiaalen bewerkingseigenschappen door het inzetharden
Stappen tijdens het inzetharden
Mogelijke temperatuur-tijd-trajecten bij het carboneren A = Direct harden B = Enkelvoudig harden C = Harden na isothermische omzetting D = Dubbel harden
converting 3
www.aimt-group.com
Functionele veredelingen voor gelegeerd en ongelegeerd staal Inzetharden Geschikte materialen Voor het inzetharden is ongelegeerd of gelegeerd staal met een koolstofgehalte minder dan ca. 0,25 % geschikt.
Voor het afschrikken moet de randlaag van dit staal gecarboneerd of gecarbonitreerd zijn.
Eigenschappen Kernzone Taai en in staat om te vervormen Verbeterde gebruikseigenschappen (taaiheid en eventueel stevigheid)
Randlaag Hard en slijtvast Verbeterde vermoeiingssterkte bij trillingsbelasting
Structuur van de randlaag Bij het inzetharden ontstaat in de randzone een hardheidstructuur van martensiet.
Inzetdiepte De inzetdiepte, kort CHD, is de verticale afstand van het oppervlak, waarbij de hardheid tot een gedefinieerde waarde (grenswaarde) gedaald is. De inzetdiepte met de daarbij horende grenshard-
Schematische weergave van de randhardheid na het inzetharden, bijvoorbeeld bij een grenshardheid van 550 HV en een proeflast van 1kg
heid en proeflast moet, afhankelijk van het materiaal en de toepassing, tussen de klant en de warmtebehandelaar afgesproken worden, in overeenstemming met de van toepassing zijnde norm.
Grafische weergave van een inzetgehard component
CONVERTING www.aimt-group.com
4
Functionele veredelingen voor gelegeerd en ongelegeerd staal Inzetharden Toepassingsgebieden Carboneren en carbonitreren zijn functionele veredelingen voor verschillende componenten in veel industrietakken:
Algemene machinebouw Armaturenbouw Automobielbouw Bevestigingstechniek Defensie Drukmachinebouw Elektronica / elektrotechniek Energie- en reactortechniek
Huishoudelijke apparaten Hydraulische en pneumatische industrie Meet- en regeltechniek Mijnbouw Spoorwegtechniek Textielindustrie Vliegtuigbouw
converting 5
www.aimt-group.com
Functionele veredelingen voor gelegeerd en ongelegeerd staal Inzetharden Toepassingsvoorbeelden
Klepzitting veeringen van St4 (links: onbehandeld, rechts: gecarbonitreerd, gehard en ontlaten)
Gecarboneerde geharde en ontlaten kegelrollagers van 20NiCrMo7F
Titelbeeld: inzetgeharde en ontlaten kegelwielen van 16MnCr5
CONVERTING www.aimt-group.com
6
Functionele veredelingen voor gelegeerd en ongelegeerd staal Inzetharden
Schakelcoulissen van C10, inzetgeharde en ontlaten
Inzetgeharde schroeven voor veelvoudige doeleinden
Hefboom van St2, inzetgehard en ontlaten
converting 7
www.aimt-group.com
Varianten Carboneren, carbonitreren
Procesvarianten Bij alle hier opgesomde varianten worden de chemische samenstelling van de werkstukken en de structuur van hun randlagen veranderd.
Carboneren en carbonitreren gebeurt in vloeibare en gasvormige media. Tegenover het carboneren worden door het carbonitreren bij ongelegeerde staalsoorten hogere hardheden en grotere hardingsdiepten (case hardening depths) bereikt.
Voor beide varianten staan verschillende technieken zoals kamerovens, doorloopovens, zoutbaden, laagdrukinstallaties etc. ter beschikking. Partieel inzetharden is dankzij passende isolatietechnieken mogelijk.
Doorstootoveninstallatie
Kamerovenlijn voor meervoudige toepassing
Zoutbad voor carboneren en carbonitreren
www.aimt-group.com
