Verfahren
Beim Durchhärten durchläuft das Werkstück dieselben Schritte wie beim Härten – Erwärmen, Halten und Abschrecken. Durch die Erhitzung des Stahls auf Austenitisierungstemperatu verteilen sich die Kohlenstoffatome im Gefüge. Die Haltedauer stellt sicher, dass dieser Prozess im gesamten Material stattfindet und sich eine homogene Struktur bildet. Beim Abschrecken in Wasser, Öl, Luft (Gas) oder in einer Salzschmelze wird Austenit in Bainit oder Martensit umgewandelt. Im Fokus der Durchhärtung steht eine gleichmäßige Gefügeform vom Rand des Werkstücks bis zum Kern. Es ist auch vom durchgreifenden Härten die Rede.
Die individuelle Härtetemperatur zum Durchhärten ist von der jeweiligen Stahlsorte abhängig. Sie beträgt zwischen 800 °C und 1.220 °C. Die Austenitisierung setzt bereits bei 730 °C bis 900°C ein und ist dabei von der Stahlsorte abhängig. Werkstücke mit kleinem Querschnitt (bis circa 10 mm) härten automatisch durch. Bei Bauteilen mit größerem Querschnitt ist die erreichbare Härtung von der Wanddicke und der Stahlsorte abhängig. Parameter wie die Härtetemperatur und die Haltezeit können die Zielhärte ebenfalls beeinflussen.
Vorteile
Mit dem Durchhärten lassen sich eine Reihe attraktiver Vorteile für ein Werkstück erzielen. Die wesentlichen Pluspunkte sind:
• Höhere Härte
• Gesteigerte Festigkeit
• Bessere Verschleißfestigkeit je nach Stahlsorte
• Insgesamt bessere mechanische Widerstandsfähigkeit
Anwendung
Wie gut sich ein Stahl zur Durchhärtung eignet, ist von seiner Zusammensetzung abhängig.
Vor allem der Kohlenstoffgehalt bestimmt die Aufhärtbarkeit. Legierungselemente wie Chrom, Nickel oder Molybdän beeinflussen die Abschreckgeschwindigkeit und Einhärtbarkeit.
Gut durchhärtbare Stähle sind mittel- und hochlegierte Stähle.
Beispiele für Stähle, die sich gut zum Durchhärten eignen:
| Stahl-Nr. | Bezeichnung |
| 1.2343 | X37CrMoV5-1 |
| 1.2767 | 45NiCrMo16 |
| 1.2714 | 55NiCrMoV7 |
| 1.7225 | 42CrMo4 |
| 1.2842 | 90MnCrV8 |
Passende Härteverfahren
Wir bieten folgende Härteverfahren zum Durchhärten an:
Genauere Informationen erhalten Sie auf den jeweiligen Verfahrensseite.
Welche Fehler können beim Härten gemacht werden?
Das Härten und Durchhärten von Stahl muss von erfahrenen Fachkräften durchgeführt werden, um Fehler zu vermeiden. Typische Fehlerquellen sind:
- Falsche Materialauswahl: Zu wenige Legierungselemente, ein zu geringer Kohlenstoffgehalt und ungeeignete Stahlsorten können zu einer ungleichmäßigen Härteverteilung oder geringen Härte führen.
- Unzureichende Härtetemperatur: Wenn die Austenitisierungstemperatur nicht lange genug gehalten wird, kann dies zu ungleichmäßiger Kohlenstoffverteilung und unzureichender Lösung von Kohlenstoff im Gitter führen und Zementit verbleibt im Gefüge.
- Zu lange Haltedauer: Eine zu lange Haltezeit oder eine zu hohe Härtetemperatur können Restaustenit und Weichfleckigkeit bedingen. Weiter kann dies zur Grobkornbildung führen und dadurch die Zähigkeit des Bauteils negativ beeinflussen.
- Zu schnelles Aufheizen oder Abschrecken: Wird das Material zu schnell erhitzt oder abgeschreckt, können Spannungsrisse und Härterisse entstehen.
- Ungewollte Entkohlung in der Randschicht: Wenn der Stahl bei hohen Temperaturen in einer Umgebung mit geringem Kohlenstoffgehalt gehalten wird, kann das zu einer Verringerung des Kohlenstoffgehalts in der äußeren Schicht führen.
