Bainitisieren

Im Gegensatz zum klassischen Härten von zum Beispiel Vergütungsstählen in Öl oder Wasser, wobei Martensit erzeugt wird, wird beim Bainitisieren der namensgebende Bainit erzielt. Es entsteht aus Austenit bei isothermen Bedingungen bzw. bei kontinuierlicher Abkühlung unterhalb der Temperatur zur Perlitbildung.
 
Je nach Temperaturbereich zur Bainitbildung unterscheidet man den unteren Bainit vom oberen Bainit. Oberer Bainit besteht aus einem Gemenge aus nadelförmigem Ferrit und parallel verlaufenden Filmen aus Karbiden. Bei unterem Bainit bilden sich die Karbide in einem 60°-Winkel zum Ferrit, der in Platten angeordnet ist. Je nach Umwandlungsbedingungen gibt es zudem inversen, granularen und langnadeligen Bainit.
 
Verlauf des Bainitisierens:

• Der Stahl wird auf eine Temperatur zwischen 790 – 950 °C erhitzt, so dass sich Austenit im Gefüge Dieser Vorgang nennt sich Austenitisierung.
• Nun wird das Härtegut im Warmbad abgeschreckt, z.B. in einer Salzschmelze. Für eine isotherme Umwandlung muss eine konstante Temperatur zwischen 220 °C und 400 °C Die genaue Temperatur ist abhängig von der Legierung und der spezifischen Lage des Bainitgebiets im Zeit-Temperatur- Umwandlungsschaubild. Sie sollte größer als die Martensitstarttemperatur sein.
• Bis sich der Austenit im kompletten Werkstück möglichst vollständig in Bainit umgewandelt hat, bleibt der Stahl im Abschreckbad. Das kann je nach Temperatur, Stahlzusammensetzung und Bauteilabmessungen Minuten bis Stunden
• Zuletzt folgt das Abkühlen auf Raumtemperatur. Durch geringe Eigenspannungen im entstandenen Gefüge ist ein Anlassen nicht

Bainitisieren wird zur gezielten Einstellung bestimmter Eigenschaften von Stählen und Gusseisen genutzt und bringt folgende Vorteile:

• Höhere Festigkeit und Härte bei höchster Zähigkeit
• Minimierter Verzug (besonders bei dünnwandigen Werkstücken)
• Höhere Dauerschwingfestigkeit (verglichen mit Ölvergütung)
• Geringerer Verschleiß und höhere Widerstandsfähigkeit (z.B. auch gegen Wasserstoffversprödung bei einer Beschichtungsbehandlung)

Bainitisieren ist ein Verfahren mit einem breiten Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten. Es eignet sich besonders gut für dünnwandige Bauteile, die hohen Belastungen ausgesetzt sind und geringen Verzug voraussetzen.
 
Die Automobilindustrie ist ein Einsatzgebiet für das Bainitisieren, zum Beispiel bei Schrauben und Verbindungselementen oder bei Blechteilen für sicherheitskritische Anwendungen wie Gurtsysteme oder Sitzverstellungen. Diese Elemente setzen eine maximale Duktilität und eine hohe Belastbarkeit voraus, bevor ein Bruch hingenommen werden muss.
 
Weitere Einsatzmöglichkeiten umfassen Nägel, Federn, Kurbelwellen aus Gusseisen oder ganz allgemein alle Bauteile aus Blechtafeln und Bandmaterial-Coils mit geringem Querschnitt.
 
Stähle mit einem mittleren oder hohen Kohlenstoffgehalt und einer Härte von 35 bis 55 HRC sowie Sphärogussstücke eignen sich gut zum Bainitisieren. Einige Beispiele für geeignete Werkstoffe finden Sie in der Werkstofftabelle.
 

Anwendungsgebiete

Bainitisieren ist ein wichtiger Prozess zur Stahlvorbereitung für eine Reihe von Branchen. Dazu zählen beispielsweise:

• Windkraftanlagen
• Metall-Halbzeuge
• Automobilindustrie
• Sicherheitstechnik
• Landmaschinen

Unsere Standorte in Deutschland und Europa finden Sie hier.

Durchlaufvergüteanlage:

Heizleistung: 500 kg/h

Bandbreite: 900 mm

Beheizte Länge des Ofens: 5,4 m bzw. 7,20 m

Geeignet für Schüttgüter bis ca. 300 g pro Teil

Länge der Teile: <200 mm

Dann benötigen wir von Ihnen folgende Angaben:

• Werkstoffbezeichnung
• Benötigte Härte (HRC) mit Toleranz
• Maximal zulässiger Verzug
• Härtetemperatur Werkstoffdatenblätter und Erfahrungswerte

Wenn ein Prüfbereich vorgeschrieben ist, senden Sie uns bitte die entsprechende Zeichnung und ergänzen einen Vermerk in der Bestellung.