Vacuümsolderen is een speciaal hardsolderenproces dat gebaseerd is op capillaire werking. Hierbij wordt een geschikt soldeermateriaal tussen de voegmaterialen gesmolten. Door het daaropvolgende afkoelingsproces ontstaat een materiaaldichte verbinding. De vacuümatmosfeer voorkomt ongewenste reacties met de omgeving, zoals oxidatie, en zorgt zo voor optimale soldeervoorwaarden.

 

Het proces begint met een grondige reiniging van de componenten om vet, oxide en andere verontreinigingen te verwijderen. Vervolgens wordt het soldeer aangebracht in de vorm van folie, draad, pasta of een gegalvaniseerde laag. De componenten worden vervolgens exact gepositioneerd vastgezet in de vacuümoven.

 

Zodra de doeltemperatuur wordt bereikt, blijft het soldeer gedurende een bepaalde tijd gesmolten, zodat de te verbinden oppervlakken volledig worden bedekt. De gecontroleerde afkoeling voorkomt vervorming van het materiaal en zorgt voor een gelijkmatige microstructuur. Tot slot worden de werkstukken op sterkte, dichtheid en maatnauwkeurigheid getest om de hoogste kwaliteitsnormen te garanderen.

Het proces biedt talrijke voordelen, zoals hoogvaste en reproduceerbare verbindingen met perfecte, corrosiebestendige oppervlakken. Omdat er geen vloeimiddel nodig is, blijft er geen residu achter en zijn er geen ingewikkelde nabewerkingen nodig. Bovendien kunnen solderen en harden in één processtap worden gecombineerd, een efficiënte oplossing die zowel tijd als kosten bespaart.

 

De belangrijkste voordelen op een rij:

 

• Hoge sterkte en corrosiebestendigheid van de verbinding
• Schone, oxidevrije oppervlakken aangezien er geen vloeimiddelresten ontstaan
• Combinatie van verschillende materialen, bijvoorbeeld metaal-keramische verbindingen
• Gelijkmatige warmteverdeling dankzij het vaccuüm waardoor maatafwijkingen tot een minimum worden beperkt
• Minder nabewerking omdat er geen oxidatielagen worden gevormd
• Ideaal voor precisietoepassingen in de lucht- en ruimtevaart en medische techniek

Vacuümsolderen wordt vanwege de veelzijdigheid in veel industrieën toegepast. Het is geschikt voor hooggelegeerde staalsoorten, superlegeringen, roestvrij staal, koper, titanium, aluminium en voor veeleisende materialen zoals keramiek, hardmetalen, CBN en diamant. Deze brede materiaalcompatibiliteit maakt het proces bijzonder geschikt voor de machine- en gereedschapsbouw, waar het proces bijvoorbeeld wordt gebruikt voor het verbinden van hardmetaal en staal.

 

Dit proces speelt ook een belangrijke rol in de lucht- en ruimtevaart door de grote vraag naar extreem sterke en temperatuurbestendige structurele componenten. In de auto-industrie wordt het proces onder andere gebruikt bij de productie van hydraulische en koelsystemen. In de medische techniek biedt vacuümsolderen hygiënische, naadloze verbindingen en in de vacuüm- en meettechniek wordt vacuümsolderen ingezet voor de productie van uiterst nauwkeurige componenten. Een ander belangrijk toepassingsgebied is de productie van warmtewisselaars en verwarmingselementen die een optimale warmteoverdracht vereisen.

Voor nog betere resultaten kan vacuümsolderen met behulp van diverse speciale processen verder worden geoptimaliseerd. Een veelgebruikte methode is vacuümharden, gevolgd door ontlaten wat de mechanische sterkte van de componenten aanzienlijk verhoogt. De oppervlakteharding door nitreren zorgt bovendien voor een hoge slijtvastheid, wat de levensduur van de componenten verlengt.

 

Een ander belangrijk aspect is het spanningsarm gloeien, waarmee interne spanningen in het materiaal worden beperkt en zodoende de kans op vervorming of scheuren wordt geminimaliseerd. Bovendien kan door gericht gebruik van het capillaire effect een nog nauwkeurigere bevochtiging van de te solderen oppervlakken worden bereikt, waardoor de kwaliteit van de soldeerverbinding verder wordt geoptimaliseerd. Dankzij deze gespecialiseerde processen is het mogelijk om vacuümsolderen aan te passen aan specifieke eisen en zo nog hogere prestaties en betrouwbaarheid te garanderen.

 

Wilt u meer weten over vacuümsolderen? Neem contact op met ons team van experts!

 

Onze vestigingen in Duitsland en Europa vindt u hier.

In tegenstelling tot klassiek harden van thermisch behandeld veredelstaal in bijvoorbeeld olie of water, waarbij martensiet ontstaat, wordt bij bainietharden het gelijknamige bainiet geproduceerd. Het wordt gevormd uit austeniet onder isotherme omstandigheden of met continue koeling onder de temperatuur voor perlietvorming.
 
Afhankelijk van het temperatuurbereik voor bainietvorming wordt een onderscheid gemaakt tussen onderbainiet en bovenbainiet. Bovenbainiet bestaat uit een mengsel van naaldvormig ferriet en parallel lopende lagen van carbiden. Bij onderbainiet worden de carbiden onder een hoek van 60° ten opzichte van het ferriet in een schijfvormige structuur gevormd. Afhankelijk van de transformatieomstandigheden is er ook 'invers', korrelig en naaldvormig bainiet.
 
Proces van bainietharden:

• Het staal wordt verhit tot een temperatuur tussen 790 - 950 °C zodat austeniet in de constructie ontstaat. Dit proces wordt austenitisering genoemd.
• Het te harden materiaal wordt vervolgens afgeschrikt in een warmbad, bv. in gesmolten zout. Voor een isotherme transformatie moet een constante temperatuur tussen 220 °C en 400 °C worden aangehouden. De exacte temperatuur is afhankelijk van de legering en de specifieke locatie van het bainietgebied in het tijd-temperatuur-transformatiediagram. Deze moet hoger zijn dan de starttemperatuur van martensiet.
• Het staal blijft in het afschrikbad tot het austeniet in het gehele werkstuk zo volledig mogelijk is omgezet in bainiet. Afhankelijk van de temperatuur, staalsamenstelling en onderdeelafmetingen kan dit minuten tot uren duren.
• Ten slotte volgt het afkoelen tot kamertemperatuur. Vanwege de lage interne spanningen in de resulterende structuur is ontlaten niet nodig.

Bainietharden wordt gebruikt om bepaalde eigenschappen van staal en gietijzer specifiek aan te passen en biedt de volgende voordelen:

 

• Grotere sterkte en hardheid bij maximale taaiheid
• Minimale vervorming (vooral bij dunne werkstukken)
• Hogere vermoeiingssterkte (vergeleken met olieveredeling)
• Minder slijtage en hogere weerstand (bv. ook tegen waterstofbrosheid tijdens een coatingbehandeling)

 

Bainietharden is een proces met een breed scala aan mogelijke toepassingen. Het is met name geschikt voor dunne bouwdelen die aan hoge belastingen worden blootgesteld en weinig vervorming vereisen.
 
De auto-industrie is een toepassingsgebied voor bainietharden, bijvoorbeeld voor schroeven en bevestigingsmiddelen of voor plaatwerkdelen voor veiligheidskritieke toepassingen zoals gordelsystemen of stoelverstellers. Deze elementen vereisen maximale ductiliteit en hoge breuksterkte.
 
Andere mogelijke toepassingen zijn spijkers, veren, gietijzeren krukassen of, meer in het algemeen, alle onderdelen gemaakt van plaatstaal en bandmateriaalspoelen met kleine doorsnede.
 
Staalsoorten met een gemiddeld of hoog koolstofgehalte en een hardheid van 35 tot 55 HRC en nodulaire gietijzeren onderdelen zijn zeer geschikt voor bainietharden. Enkele voorbeelden van geschikte materialen staan in de materiaaltabel.

Toepassingsgebieden

Bainietharden is een belangrijk staalvoorbereidingsproces voor een aantal industrieën. Bijvoorbeeld:

• Windturbines
• Metalen halffabricaten
• Auto-industrie
• Beveiligingstechniek
• Landbouwmachines

Onze vestigingen in Duitsland en Europa vindt u hier.

Doorloop-veredelinstallatie:

 

Verwarmingscapaciteit: 500 kg/h

Bandbreedte: 900 mm

Verwarmde lengte van de oven: 5,4 m of 7,20 m

Geschikt voor bulkgoederen tot ca. 300 g per onderdeel

Lengte van de onderdelen: <200 mm

Dan hebben wij de volgende gegevens van u nodig:

 

• Materiaalaanduiding
• Vereiste hardheid (HRC) met tolerantie
• Maximaal toegestane vervorming
• Hardingstemperatuur- of materiaalgegevensbladen en ervaringswaarden

 

Als een testgebied is vereist, stuur ons dan de bijbehorende tekening en voeg een notitie toe aan de bestelling.

In principe kunnen alleen hardbare materialen worden veredeld. Om de gewenste martensiet- of bainietstructuur te vormen, moet het koolstofgehalte minimaal 0,2 % zijn. De korrelgrootte is een andere invloedsfactor voor de veredelbaarheid. Over het algemeen wordt zogenaamd veredelstaal met een koolstofgehalte tussen 0,35 % en 0,6 % gebruikt. Ook non-ferrometalen zoals titaniumlegeringen zijn echter geschikt voor dit proces. Andere staalsoorten zijn meer geschikt voor oppervlakteharding.

De veredeling bestaat uit drie stappen: verhitten tot austenitiseringstemperatuur of harden, afschrikken en ontlaten.

 

INFO: Wat is het verschil tussen harden en veredelen?
Harden en veredelen verschillen in doel en in de laatste stap van het respectievelijke proces. Terwijl bij harden de focus ligt op een slijtvast oppervlak, moet bij veredelen een hoge sterkte en taaiheid worden bereikt.
Dit verschil in eigenschappen wordt bereikt door aanzienlijk hogere ontlaattemperaturen bij het veredelen. Bij harden ligt de ontlaattemperatuur tussen 200 °C en 400 °C, bij veredelen tussen 550 °C en 700 °C.

Het harden

Tijdens het uitharden wordt het onderdeel verwarmd met een snelheid van meer dan 4 K/min tot minstens de austenitiseringstemperatuur van het materiaal wordt bereikt. De juiste verwarmingssnelheid is essentieel omdat het te snel verhogen van de temperatuur het risico op barsten en kromtrekken vergroot.
 

Het afschrikken

Het afschrikken wordt na harden uitgevoerd. Daarbij wordt het verwarmde materiaal snel afgekoeld in een geschikt afschrikmedium. Meestal wordt water, lucht of olie gebruikt. Het afschrikmedium, de temperatuur en de snelheid zijn doorslaggevend voor de doelstructuur van het materiaal en zijn eigenschappen.

De maximale snelheid bij afkoelen met minerale olie is 150-200 °C/s. Met water kan de snelheid drie keer zo hoog zijn.

Voor hypoeutectoïde staalsoorten ligt de afschriktemperatuur tussen 30 °C tot 50 °C boven de AC3-temperatuur gedefinieerd in het ijzer-koolstof-diagram. In het geval van hypereutectoïde staalsoorten moet vóór het afschrikken een temperatuur worden bereikt van net boven AC1 in het ijzer-koolstof-diagram.

De dikte van het(de) bouwdeel(-delen) bepaalt de houdtijd (tH) in het afschrikmedium. De volgende formule helpt om de houdtijd te schatten:

Als de koolstof in het austeniet is opgelost, kan de austenitiseringstemperatuur worden verhoogd om de carbiden volledig op te lossen. Dit leidt tot martensietvorming en brosheid, die door daaropvolgend ontlaten kan worden behandeld. Als de austenitiseringstemperatuur daarentegen niet wordt bereikt, kunnen zich in het martensiet zachte ferrietkernen vormen. Men spreekt dan van zachte plekken.
 

Het ontlaten

Ontlaten elimineert wat bekend staat als glashardheid na het afschrikken. Dit kan in verschillende ontlaatfasen worden uitgevoerd. De eerste fase kan het beste onmiddellijk na het afschrikken worden uitgevoerd. De ontlaattemperatuur ligt hier rond de 150 °C.

De naaldmartensiet of de tetragonale martensietstructuur als gevolg van het hardingsproces wordt nu omgezet in een kubische martensietstructuur en fijne tot zeer fijne carbiden worden afgescheiden. Het volume van het materiaal neemt af en het korrelrooster ontspant.

Dit voorkomt dat dislocaties wegglijden onder hoge belastingen en de daaruit resulterende scheurvorming. Het secundaire hardheidsmaximum van hardheid en taaiheidt treedt in.

Verdere ontlaatfasen bij temperaturen tussen 200 °C en 350 °C kunnen volgen om de hardheid van het werkstuk verder te verhogen. Bij hooggelegeerde staalsoorten kan een ontlaatfase boven 500 °C het ijzercarbide omzetten in stabielere speciale carbiden.

Het diagram toont de materiaaleigenschappen die kunnen worden bereikt door veredeling van het betreffende materiaal.
 

De voordelen in één oogopslag

De belangrijkste voordelen van het veredelen van materialen zijn:

• Evenwicht van hoge sterkte en hoge taaiheid
• Hoge weerstand tegen plastische vervorming (vanwege hoge sterkte)
• Aanzienlijk lager risico op scheuren en breken (vanwege hoge taaiheid)

Het doel van veredeling is de best mogelijke verhouding tussen hoge sterkte en taaiheid. Dit is vooral belangrijk voor componenten die aan bijzonder hoge belastingen worden blootgesteld en dienovereenkomstig resistent moeten zijn. Bijvoorbeeld:

• Krukassen
• Smeedstukken
• Machine-onderdelen
• Inrichtingsonderdelen
• Bouwdelen voor landbouwtechniek

 

 

Bepaalde legeringselementen kunnen de veredelbaarheid en sterkte van het staal verhogen. 42CrMo4, een chroom-molybdeen gelegeerd staal, is een van de meest voorkomende veredelstaalsoorten.

Een overzicht van andere geschikte materialen staat in de materiaaltabel.

 

Wilt u bij ons veredelen? We kijken ernaar uit om met u samen te werken en hebben onder andere de volgende gegevens nodig:

 

• Materiaalaanduiding
• Gewenste doelhardheid en eigenschappen
• Volgende geplande verwerkingsstappen

 

 

Veredelen behoort tot de kernactiviteiten van Härtha. Meer informatie vindt u in ons vestigingsoverzicht.

 

Ontlaten is een proces in de staalverwerking. Ontlaten is eigenlijk bedoeld om spanningen te verminderen die eerder door harden in het materiaal zijn opgebouwd. Hiervoor wordt het metaal verwarmd tot een temperatuur onder het perlietpunt (723 °C). Hoe hoger de ontlaattemperatuur, hoe zachter het staal wordt en hoe hoger de taaiheid is.

 

INFO: Hardheid versus taaiheid
Tijdens het ontlaten worden de hardheid en taaiheid van een materiaal aangepast. Een hogere taaiheid resulteert in een lagere hardheid en omgekeerd. De individuele verhouding wordt afhankelijk van de toepassing bepaald.

 

De rol van de onlaattemperatuur

Afhankelijk van de temperatuur tijdens het ontlaten wordt de verhouding tussen taaiheid en hardheid in het staal veranderd. Het doel van ontlaten is het nauwkeurig instellen van deze verhouding. Bovendien wordt de kleur van het werkstukoppervlak door oxidatie veranderd. De kleur van het behandelde staal geeft de ontlaattemperatuur aan en maakt het mogelijk om conclusies te trekken over het mogelijke toepassingsgebruik.

De meest voorkomende ontlaattemperaturen liggen tussen 160 °C en 600 °C. Onder 300 °C spreekt men van ontlaten bij lage temperatuur, boven 500 °C van ontlaten bij hoge temperatuur. Op basis van de temperatuur kunnen er vier ontlaatfasen worden onderscheiden.

De ontlaatduur

De ontlaatduur speelt een vergelijkbare rol als de temperatuur. Deze kan variëren van minuten tot uren en is, net als de temperatuur, afhankelijk van de samenstelling van het staal en de doorsnede van het onderdeel. Een hogere ontlaattemperatuur met een kortere duur heeft hetzelfde effect als een lagere temperatuur en een langere duur. Volgens de Hollomon-Jaffe-parameter zijn deze variabele grootheden principieel uitwisselbaar.

 

De juiste oveninstallatie

Verhitting en koeling hebben invloed op het resultaat van het ontlaatproces. Daarom is de exacte instelling van de gewenste parameters zeer belangrijk. Ontlaten kan in principe in zoutbaden, inductie-installaties, vacuüminstallaties en beschermgasinstallaties worden uitgevoerd. Daarbij kan de restwarmte worden gebruikt die na het harden nog in het werkstuk aanwezig is. Als alternatief kan een volledige verhitting worden uitgevoerd.

Bij Härtha gebruiken wij de modernste systemen die betrouwbare resultaten garanderen.
 

Voordelen in één oogopslag

• Verhoging van de taaiheid
• Vermindering van spanningen
• Minder kans op scheuren
• Hogere vervormbaarheid
• Nauwkeurige instelmogelijkheden van gewenste parameters

Tijdens het ontlaten vinden afhankelijk van de temperatuur, duur en staalsoort verschillende processen plaats. Deze processen worden in vier ontlaatfasen tussen 80 °C en 550 °C samengevoegd. Onder de 80 °C ontstaan roosterachtige vervormingen op atomair niveau, wat leidt tot vervormingen in het metaal. De temperatuurbereiken van de ontlaatfasen kunnen naargelang de ontlaatduur en het desbetreffende materiaal verschuiven.
 

 

De eerste ontlaatfase

• Temperatuur: 80 °C tot ong. 200 °C
• In staalsoorten met een koolstofgehalte van meer dan 0,2 % scheidt het martensiet ε-Carbiden af en neemt de roostervervorming af.

 

De tweede ontlaatfase

• Temperatuur: ong. 200 °C tot ong. 320 °C (hoger bij laaggelegeerde staalsoorten)
• Restausteniet wordt afgebroken en carbiden en α-ferriet worden gevormd.

 

De derde ontlaatfase

• Temperatuur: ong. 320 °C tot ong. 520 °C
• Evenwicht tussen ferriet en cementiet ontstaat en de hardheid neemt sterk af.
• Boven 500 °C wordt een sterkere coagulatie van de cementietdeeltjes begonnen.

 

De vierde ontlaatfase

• Temperatuur: ong. 450 °C tot ong. 550 °C
• Hooggelegeerde staalsoorten (bijv. met chroom of wolfraam) scheiden speciale carbiden uit de legeringselementen af.
• Er kan een hogere hardheid worden bereikt dan bij martensiet.

 

Tijdens ontlaten worden de eigenschappen van het werkstuk vastgelegd. Deze zijn gebaseerd op de latere toepassing. Zo is er bijvoorbeeld een andere verhouding tussen taaiheid en sterkte nodig voor gereedschappen waarmee ijzer, messing of hout wordt bewerkt.

 

Alle hardbare staalsoorten kunnen ook worden ontlaten. Uit het ontlaatdiagram van de respectievelijke staalsoort kunnen wij het verloop van de hardheid op basis van de ontlaattemperatuur ontnemen.

Onder bepaalde omstandigheden kan tijdens het ontlaten ongewenste brosheid optreden. Dit is van invloed op de kerfslagvastheid en buigslagvastheid. Dit proces is afhankelijk van de materiaalsamenstelling en het temperatuurbereik. Daarom is het belangrijk om bepaalde temperaturen bij bepaalde staalsoorten te vermijden.

 

In deze context worden de volgende soorten brosheid onderscheiden:

 

• De onomkeerbare brosheid bij 300 °C (blauwe brosheid) van gelegeerd en ongelegeerd staal tussen 200 °C en 400 °C. Dit temperatuurbereik moet worden vermeden.
• De omkeerbare brosheid bij 500 °C in staalsoorten met mangaan, nikkel of chroom tussen ong. 450 °C en 550 °C. Dit temperatuurbereik moet worden vermeden. Als alternatief kan molybdeen of wolfraam worden toegevoegd.

 

Wij informeren u graag over geschikte temperaturen en legeringen voor uw materialen om brosheid door harden te voorkomen.

Onze vestigingen in Duitsland en Europa vindt u hier.

Ovengrootte:

1.200 mm x 900 mm x 900 mm (L x B x H)

 

Maximaal batchgewicht:

2.000 kg

 

Maximale werktemperatuur:

750 °C

 

Doorlooptijd:

Vanaf 48 uur, details op aanvraag

We hebben de volgende gegevens nodig als u bij ons wilt harden en ontlaten:

 

• Welk materiaal moet worden behandeld (materiaalaanduiding)?
• Welke vereiste hardheid moet worden bereikt (HRC)?
• Wat zijn de afmetingen van het onderdeel en wat is de batchgrootte?
• Waar is de keuringsinstantie?
• Zijn verdere voor- en nabehandelingen gewenst?
• Wij adviseren u graag over geschikte parameters, afhankelijk van het toepassingsgebruik van uw materiaal.

Met zoutbadharden wordt de hardheid vervormingsarm verbeterd en wordt een hoge slijtvastheid bereikt. Daarbij kunnen de verhitting en afkoeling in gesmolten zout worden uitgevoerd. Vaak worden cyaniden als smeltzout gebruikt, maar ook bariumzouten en speciale ontlaatzouten worden bij het ontlaten gebruikt.

De temperatuur van het gesmolten zout (bijv. bij zoutbadnitreren) ligt meestal tussen 150 °C en 1300 °C. De verhittingstemperaturen van metaal liggen tussen 800 °C en 1200 °C. Voor het afschrikken in het warmbad zijn temperaturen tussen 140 °C en 250 °C gangbaar (bij geleidelijk afschrikken tot 450 °C).

De temperatuurstabiliteit en zachte warmteoverdracht maken gesmolten zout ideaal voor gloei- en hardingsprocessen. Door de langzame afkoeling vormen zich geen dampbellen op het onderdeeloppervlak. Bovendien wordt er een zoutfilm op het werkstuk afgezet, wat ongewenste afkoelingseffecten, zoals ontkoling, van het oppervlak voorkomt.

Samenvatting: De voordelen in één oogopslag

• Bijzonder gelijkmatige warmtetoevoer
• Minder scheurvorming
• Minder vervorming
• Geen ontkoling van het oppervlak
• Geoptimaliseerde slijtvastheid
• Hoge reproduceerbaarheid

Zoutbadharden is een bijzonder flexibel en betrouwbaar proces. Onze experts bij Härtha geven u graag meer informatie.

Info
Vanwege de giftigheid van de gebruikte zouten wordt zoutbadharden ten onrechte als achterhaald beschouwd, hoewel het in de industrie nog steeds wordt gebruikt. Moderne processen en milieuvriendelijke zouten zorgen nu voor een betere recycleerbaarheid en milieuvriendelijkheid.

Zoutbadharden wordt vaak gebruikt voor onderdelen met complexe vormen en grote verschillen in doorsnede en gewicht. Dit kunnen assen, tandwielen of gereedschappen zijn.

 

In dergelijke gevallen kunnen middels gedeeltelijke harding verschillende delen van het onderdeel in verschillende mate worden gehard. Hiervoor is de warmtebehandeling in gesmolten zout geschikt. Het langzame afschrikproces zorgt bovendien voor een evenwichtige temperatuurverdeling over de verschillende delen van het onderdeel, waardoor spanningen wordt geminimaliseerd.

 

Geschikte materialen

Gereedschapsstaal en verenstaal of gelegeerde staalsoorten worden vaak behandeld door middel van zoutbadharden. In principe zijn alle staalsoorten die geschikt zijn voor oliebadharden dat ook voor zoutbadharden. Andere aspecten, zoals de grootte en structuur van de werkstukken en de beoogde hardheid en taaiheid, zijn belangrijk.

 

Een uittreksel van de staalsoorten die geschikt zijn voor een zoutbadbehandeling:

 

Materiaalnummer	Korte naam
1.1273	90Mn4
1.7225	42CrMo4
1.3505	100Cr6
1.0762	44SMn28
1.7228	50CrMo4
1.6511	34CrNiMo6
1.6582	43CrNiMo6
1.7006	46Cr2
1.7035	41Cr4
1.8159	50CrV4
1.6545	30NiCrMo2
1.6546	40NiCrMo2

 

 

Toepassingsgebieden

• Werktuig- en machinebouw
• Lucht- en ruimtevaart
• Auto-industrie

Onze vestigingen in Duitsland en Europa vindt u hier.

Diameter

600 mm x 500 mm

 

Max. gewicht:

500 kg

 

Maximale werktemperatuur:

1.200 °C

Dan hebben wij de volgende gegevens van u nodig:

• Materiaalaanduiding
• Vereiste hardheid met tolerantiebereik
• Maximaal toegestane vervorming
• Verdere gewenste voor- en nabehandelingen
• Testgebied indien voorgeschreven

Het doel van harden onder beschermgas is een gelijkmatige verhoging van de hardheid van het behandelde werkstuk. Door verhitting tot austenitiseringstemperatuur en snelle afkoeling (afschrikken) wordt martensiet gevormd. De samenstelling van het metaal bepaalt de specifieke austenitiseringstemperatuur en afkoelsnelheid.

 

Info: Austenitiseringstemperatuur
De austenitiseringstemperatuur is de temperatuur waarbij staal en gietijzer onder toevoeging van warmte austeniet vormen. Wanneer een hardingsproces martensiet moet vormen, komt de austenitiseringstemperatuur overeen met de hardingstemperatuur.

Na het afschrikproces volgt het ontlaten (bij hoge ontlaattemperaturen ook veredelen genoemd) om spanningen in het staal te verminderen. Daarbij kunnen wij eigenschappen zoals taaiheid, sterkte, slijtvastheid preciezer aanpassen aan uw wensen.

 

Samenvatting: De voordelen in één oogopslag

• Hoogste sterkte en taaiheid (zoals treksterkte en kerfslagvastheid, buigvermoeiingssterkte, vermoeiingssterkte)
• Hoge slijtvastheid en betrouwbaarheid tegen brosse breuken
• Exacte regeling van het koolstofgehalte
• Ontkoling van het oppervlak wordt voorkomen
• Computergestuurde processen: Elke behandeling wordt vastgelegd (thermokoppels, massastroomregelaars, afschrikmedium, enz.) en kan naar behoefte worden herhaald
• Voordelig hardingsproces

Bij HÄRTHA stemmen we alle processen af op de individuele parameters van uw werkstuk.

Harden onder beschermgas is geschikt voor het harden en veredelen van gelegeerde, laaggelegeerde en ongelegeerde staalsoorten. Vrijwel alle hardbare staalsoorten, veredelstaalsoorten en nitreerstaalsoorten kunnen worden behandeld.

De samenstelling van het staal is doorslaggevend. De maximale hardbaarheid is voornamelijk afhankelijk van de koolstof en de maximale hardingsdiepte van de verwisselbare onderdelen zoals nikkel, chroom, enz.

 

INFO: Maximale hardbaarheid en maximale hardingsdiepte
De maximale hardbaarheid is de maximale hardheid die voor een materiaal kan worden bereikt. De maximale hardingsdiepte is de maximale hardingsdiepte bij gelijkblijvende kwaliteit.
 

Voorbeelden van geschikte staalsoorten:

Materiaalnummer	Benaming	Staalsoort	HRC
1.7225	42CrMo4	Veredelstaal
1.0503	C45	Veredelstaal
1.2842	90MnCrV8	Veredelstaal
1.3505	100Cr6	Lagerstaal
1.2210	115CrV3	Lagerstaal

 

Ongeschikte onderdelen en staalsoorten

• Onderdelen met scherpe randen of grote verschillen in diameter
• Reeds geharde materialen (risico op breuk)
• Geharde staalsoorten zoals C45 zijn slechts in beperkte mate geschikt. De bereikbare hardheid is sterk afhankelijk van de vorm van het werkstuk

Neem bij twijfel contact op met ons team van experts. Wij ontvangen graag uw aanvraag.

 

INFO: Harden onder beschermgas versus vacuümharden
Laaggelegeerde staalsoorten zijn niet geschikt voor vacuümharden. Dankzij het afschrikken in het oliebad kunnen ze echter worden behandeld met harden onder beschermgas. Door het bruuske afschrikproces is echter enige vervorming te verwachten. Bij precisiewerkstukken die gevoelig zijn voor vervorming raden we daarom Vacuümharden en het gebruik van geschikte staalsoorten aan.

Harden onder beschermgas biedt metaalbewerking met een hoge mate van maatwerk en uitstekende kwaliteit. Dit maakt het proces aantrekkelijk voor het voorbereiden van werkstukken voor belangrijke industriële sectoren en kritische infrastructuren.

• Werktuigbouw
• Machinebouw
• Auto-industrie
• Medische technologie
• Lucht- en ruimtevaart
• Elektrotechniek
• Lagerindustrie
• Landbouwmachines
• Hydraulica

Onze vestigingen in Duitsland en Europa vindt u hier.

Ovengrootte:

600 x 900 x 600 mm (L x B x H)

Maximaal batchgewicht:

600 kg

Maximale werktemperatuur:

1.050 °C

Doorlooptijd:

Vanaf 48 uur, details op aanvraag

Dan hebben wij de volgende gegevens van u nodig:

• Materiaalaanduiding
• Vereiste hardheid (HRC) met tolerantie
• Maximaal toegestane vervorming
• Aanvullende voor- en nabehandelingen (bijv. nitreren, bruneren)

Als een testgebied is vereist, stuur ons dan de bijbehorende tekening en voeg een notitie toe aan de bestelling.

Harden onder beschermgas kan eenvoudig worden gecombineerd met andere processen voor het veredelen en coaten van werkstukken. Bruneren is bijvoorbeeld geschikt als corrosiebescherming voor een langere houdbaarheid. Bovendien kan door nitreren bij hittebestendige materialen een hardheidwaarde van meer dan 68 HRC worden bereikt in de oppervlaktelaag. Wij adviseren u graag over andere mogelijkheden.

Bij vacuümharden wordt gelegeerd of hooggelegeerd staal verhit en met gas afgeschrikt om de structuur sterker te maken. Er wordt een schoon of blank metalen oppervlak bereikt dat slechts weinig of geen kernbewerking vereist. Het proces is bijvoorbeeld geschikt voor hoogwaardige precisie-onderdelen en vormdelen of kostenintensieve individuele gereedschappen.

Het hardingsproces vindt plaats in een speciale vacuümovenㅤdie een maximale temperatuur van 1300 °C kan bereiken. Ook ovens met meerdere kamers tot 1000 °C zijn geschikt. Als gas voor het afschrikproces wordt meestal stikstof gebruikt, soms helium.

 

INFO
Het afschrikproces met gas resulteert in minder vervorming dan het afschrikproces in olie of water. Aangezien gelegeerde en hooggelegeerde staalsoorten meestal luchthardend zijn, kunnen ze ook in gas martensiet vormen. Ongelegeerde en laaggelegeerde staalsoorten zijn geschikter voor Harden onder beschermgas met aansluitend afschrikproces in een oliebad.

 

 

Technische achtergrond

Het vacuüm dat bij vacuümharden wordt gebruikt, voorkomt dat het staal tijdens het hardingsproces reageert met het gas in de oven. Dit voorkomt ontkoling en oxidatie van het oppervlak.

Voor het afschrikproces wordt een nauwkeurig afgestelde gasstroom (meestal gecomprimeerde stikstof) in de gloeikamer gevoerd. Op deze manier kunnen zelfs scherpe randen en grote overgangen in de doorsnede goed worden gehard omdat de zachte gasstroom nauwelijks vervorming van het onderdeel veroorzaakt.

Dankzij moderne installaties kunnen we bij Härtha alle processen automatiseren en reproduceren. De temperatuur van het te harden materiaal wordt tijdens het hardingsproces gecontroleerd met thermokoppels. Samen met u ontwikkelen we de relevante testspecificaties en garanderen we de hoogste procesbetrouwbaarheid.

 

Samenvatting: De voordelen in één oogopslag

• Minder vervorming
• Metaalblanke en oxidatievrije oppervlakken zonder ontkoling van het oppervlak
• Hoge sterkte en slijtvastheid
• Grote transversale overgangen en scherpe randen zijn geen probleem
• Reproduceerbaar proces
• Beste kwaliteit voor precisie-onderdelen, vormdelen en hoogwaardige gereedschappen

Na het vacuümhardingsproces volgt meestal het ontlaten. Het wordt gebruikt voor de nauwkeurige regeling van taaiheid en hardheid om de afzonderlijke slijtvastheid te bepalen.

Bovendien biedt het schone oppervlak na vacuümharden ideale voorwaarden voor gerichte oppervlakteharding door nitreren.

Dankzij het milde afschrikproces met gas wordt vacuümharden vooral voor het harden en versterken van hooggelegeerde staalsoorten gebruikt. Laaggelegeerde staalsoorten kunnen echter ook met vacuümharden worden gehard als het onderdeel zo klein is dat een bruusk afschrikproces met olie niet nodig is.
 
Alle luchthardende staalsoorten, hardbare zuur- en roestvaste staalsoorten, hoogvaste staalsoorten en warm- en koudwerkstaal en snelstaalsoorten zijn geschikt.
 

Voorbeelden van geschikte staalsoorten:

 

Materiaalnummer	Korte naam	Staalsoort	HRC
1.2080	X210Cr12	Koudwerkstaal	58-62
1.2083	X40Cr14	Koudwerkstaal	50-54
1.2311	40CrMnMo7	Koudwerkstaal	48-52
1.2312	40CrMnMoS8-6	Koudwerkstaal	48-52
1.2343	X37CrMoV5-1	Warmwerkend staal	50-54
1.2344	X40CrMoV5-1	Warmwerkend staal	50-54
1.4021	X20Cr13	Roestvrij martensitisch staal	40-48
1.3207	HS 10-4-3-10	Snelstaal	63-65
1.3243	HS 6-5-2-5	Snelstaal	62-64

 

Toepassingsvoorbeelden

• Werktuig- en machinebouw
• Medische instrumenten
• Matrijzenbouw
• Elektrotechniek en machinebouw
• Auto-industrie
• Lucht- en ruimtevaartechniek

Installatietype:
Horizontale vacuüminstallatie

Afmetingen:

1200 x 1500 x 1000 mm (L x B x H)

Capaciteit:

2500 kg

We hebben de volgende gegevens nodig als u bij ons wilt vacuümharden:

• Materiaalaanduiding
• Vereiste hardheid
• Afmetingen van het onderdeel en batchgrootte
• Keuringsinstantie
• Verdere voor- en nabehandelingen

Samen vinden wij de juiste parameters voor de optimale behandeling van uw werkstuk.

Onze vestigingen in Duitsland en Europa vindt u hier.