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Das Einsatzhärten wird auch als Oberflächenhärten bezeichnet. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem durch eine andere Metalllegierung, die hauptsächlich haltbarer ist, eine zähe Schicht auf der Oberfläche des Metalls erzeugt wird. Oft wird kohlenstoffarmer Stahl mit einer zähen und haltbareren Metalllegierung überzogen. Dieser Prozess des Härtens der Oberfläche wird normalerweise durchgeführt, sobald ein Teil in seine endgültige Form gebracht ist. Der Härtungselementgehalt von Stäben kann auch durchgeführt werden, die ferner beim Musterschweißen oder anderen ähnlichen Verfahren verwendet werden. Im Allgemeinen wird das Verfahren für Teile befolgt, die im Allgemeinen eine verschleißfestere Oberfläche erfordern und die intern schwer zu ertragen sind, wenn sie stark belastet werden.

Bei Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt, wenn diese einsatzgehärtet sind, dringt die Härte in den Kern ein und verursacht Zerbrechlichkeit. Dies ist das Verfahren, bei dem die Oberfläche des Metalls chemisch verändert wird, indem ein hoher Carbid- oder Nitridgehalt beginnt. Der Kern des Materials bleibt chemisch unberührt. Wenn es wärmebehandelt wird, reagiert die kohlenstoffreiche Oberfläche auf das Aushärten und der Kern wird zäh. Zu den Komponenten, die diesem Prozess der Einsatzhärtung unterzogen werden, gehören: Kardangelenke, Nockenwellen, Verbindungskomponenten, Antriebsritzel, Dorne und Achsen. In vielen dieser Fälle wird die Oberfläche, die gehärtet werden muss, selektiv gehärtet, während der Großteil des Teils in seinem ursprünglichen Zustand belassen wird.

Anwendungen von einsatzgehärteten Bauteilen:

1. Energieerzeugung: Die einsatzgehärteten Komponenten werden im Allgemeinen für Zahnräder und andere Komponenten in großen Abmessungen verwendet, die sowohl Verschleiß als auch Beanspruchung tragen müssen, z. B. in Wasserkraftwerken, Dampfturbinengetrieben in Kraftwerken oder Propellerantrieben von Bohrinseln und Wind Turbinengeneratoren.

2. Transport: Im Allgemeinen werden in allen motorgetriebenen Fahrzeugen diese einsatzgehärteten Komponenten verwendet, einschließlich Rennwagen, Lastwagen oder sogar Seeschiffe.

3. Allgemeiner Maschinenbau: Stahlwalzgeräte, Hochleistungsgetriebe, Schmiedepressen, Erdbewegungsgeräte und schwere Baukrane erfordern einsatzgehärtete Materialien. Für diese Anwendungen weisen die verwendeten einsatzgehärteten Materialien eine Kombination aus Dauerfestigkeit und Beständigkeit auf.

4. Eine weitere häufige Anwendung, bei der der Prozess durchgeführt wird, sind Schrauben, insbesondere selbstbohrende. Zum Bohren müssen die Formgewinde und die Bohrspitzen härter sein als das zu bohrende Material, daher erfolgt der Vorgang an Schrauben. Das Schneiden und Gewindeschneiden der anderen Materialien wie Stahl erfolgt ebenfalls.

Gehäusehärtung aus Stahl

In die Metallhaut wird Kohlenstoff eingedrungen, um Weichstahl zu erzeugen, der eine äußere Hülle mit Kohlenstoff aufweist als der Kern. Der Weichstahl wird dann auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, bis er hellrot ist. Zur Bildung der Außenfläche wird der Weichstahl in eine Kohlenstoffverbindung eingetaucht, erfordert jedoch mehrere Eintauch- und Wiedererwärmungsvorgänge. Dieses Verfahren erzeugt auf der Haut oberhalb des kohlenstoffreichen Metalls.

Die Hauptformen dieses Prozesses sind:

1 Cyanidieren

2 Nitrieren

3 Aufkohlen

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