Einsatzhärtung von Verschlussschrauben - So funktioniert es!
Kurzbeschreibung des Begriffs
Die Einsatzhärtung ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das die Oberflächenhärte von Verschlussschrauben aus Stahl erhöht, während der Kern des Materials zäh und duktil bleibt. Dieses Verfahren verbessert die Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit der Schrauben, wodurch sie widerstandsfähiger gegen mechanische Belastungen werden.
Detaillierte Erläuterung inkl. Anwendung in der Kaltumformung
Was ist Einsatzhärtung?
Die Einsatzhärtung ist ein Verfahren zur Oberflächenhärtung von Stählen, bei dem das Bauteil erhitzt und anschließend schnell abgekühlt wird, um eine harte und widerstandsfähige äußere Schicht zu erzeugen.
Der Kern des Bauteils bleibt dabei weicher und zäher. Dieses Verfahren ist besonders nützlich für Bauteile, die einer hohen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind, wie beispielsweise Verschlussschrauben.
Prozess der Einsatzhärtung
- Aufkohlen: Das Werkstück, in diesem Fall die Verschlussschraube, wird in einer kohlenstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt. Dadurch diffundiert Kohlenstoff in die Randschicht des Werkstücks.
- Härteprozess: Anschließend wird das Werkstück schnell abgekühlt (abgeschreckt), um eine martensitische Struktur in der Randschicht zu erzeugen. Diese Struktur zeichnet sich durch ihre Härte aus.
- Anlassen: Zum Schluss wird das Werkstück erneut erhitzt und kontrolliert abgekühlt, um Spannungen abzubauen und die Zähigkeit des Kerns zu verbessern.
Vorteile der Einsatzhärtung für Verschlussschrauben
- Erhöhte Verschleißfestigkeit: Die harte Randschicht ist widerstandsfähiger gegen Abnutzung und mechanische Schäden.
- Hohe Ermüdungsfestigkeit: Durch die zähe Kernstruktur können Verschlussschrauben auch bei dynamischen Belastungen langfristig eingesetzt werden.
- Wirtschaftlichkeit: Auch preiswerte, niedrig legierte Stähle können durch Einsatzhärtung leistungsfähig gemacht werden, was die Produktionskosten senkt.
Anwendung in der Kaltumformung
In der Kaltumformung wird das Material bei Raumtemperatur geformt, was zu einer erhöhten Festigkeit und verbesserten Oberflächenqualität führt.
Die Einsatzhärtung kann nach der Kaltumformung angewendet werden, um die Eigenschaften der Verschlussschrauben weiter zu verbessern.
Durch die Kombination beider Verfahren entstehen Bauteile, die sowohl präzise gefertigt als auch äußerst widerstandsfähig sind.
Typische Werkstoffe und Anwendungsgebiete
Werkstoffe für die Einsatzhärtung sind Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,25%. Typische Beispiele sind C10C, 16MnCr5 und 20MnCr5. Diese Verschlussschrauben finden Anwendung in verschiedenen Branchen, darunter:
- Automobilindustrie: Zur Befestigung von Bauteilen, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
- Maschinenbau: Für Verbindungen, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.
- Hydraulik: In Systemen, die unter hohem Druck arbeiten.
FAQ
Was sind die Hauptvorteile der Einsatzhärtung von Verschlussschrauben?
Was sind die Hauptvorteile der Einsatzhärtung von Verschlussschrauben?
Die Hauptvorteile der Einsatzhärtung bestehen in der erheblichen Verbesserung der Oberflächenhärte und der Verschleißfestigkeit der Verschlussschrauben. Dies führt zu einer längeren Lebensdauer und einer höheren Zuverlässigkeit der Bauteile. Zudem bleibt der Kern der Schraube zäh und duktil, wodurch die Bauteile gegen dynamische Belastungen widerstandsfähig sind.
Welche Werkstoffe eignen sich für die Einsatzhärtung von Verschlussschrauben?
Welche Werkstoffe eignen sich für die Einsatzhärtung von Verschlussschrauben?
Für die Einsatzhärtung eignen sich vor allem Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,25%. Zu den typischerweise verwendeten Werkstoffen zählen beispielsweise C10C, 16MnCr5 und 20MnCr5. Diese Stähle können durch das Einsatzhärten eine äußerst harte Randschicht und gleichzeitig einen zähen Kern ausbilden, was sie ideal für hoch beanspruchte Bauteile macht. Durch die gezielte Behandlung der Verschlussschrauben mittels Einsatzhärtung stellen wir bei BSH sicher, dass unsere Produkte den höchsten technischen Anforderungen genügen und in unterschiedlichsten industriellen Anwendungen zuverlässig eingesetzt werden können.
Wie funktioniert die Einsatzhärtung von Verschlussschrauben?
Wie funktioniert die Einsatzhärtung von Verschlussschrauben?
Die Einsatzhärtung besteht aus dem Erhitzen der Verschlussschrauben in einer kohlenstoffhaltigen Atmosphäre, gefolgt von schnellem Abkühlen, um eine harte Randschicht zu erzeugen. Diese Schicht erhöht die Verschleißfestigkeit, während der Kern zäh und duktil bleibt.
Was ist die Einsatzhärtetiefe?
Was ist die Einsatzhärtetiefe?
Die Einsatzhärtetiefe (EHT) bezeichnet die Dicke der gehärteten Randschicht, die ohne scharfen Übergang in den Kern übergeht. Typische Einhärtetiefen liegen zwischen 0,1 und 0,4 mm und werden durch die Distanz bestimmt, bei der eine Härte von 550 HV erreicht wird.
