Vakuum-Löten ist ein spezielles Hartlötverfahren, das auf der Kapillarwirkung basiert. Hierbei wird ein geeigneter Lotwerkstoff aufgeschmolzen, um die Fügepartner zu benetzen. Beim anschließenden Abkühlen entsteht eine stoffschlüssige Verbindung. Die Vakuumatmosphäre verhindert unerwünschte Reaktionen mit der Umgebung, wie Oxidationen, und sorgt so für optimale Lötbedingungen.

 

Der Prozess beginnt mit einer gründlichen Reinigung der Bauteile, um Fette, Oxide und andere Verunreinigungen zu entfernen. Das Lot wird anschließend in Form von Folie, Draht, Paste oder Galvanikschicht aufgebracht. Danach werden die Bauteile im Vakuumofen präzise fixiert, um eine exakte Positionierung sicherzustellen.

 

Sobald die Zieltemperatur erreicht ist, bleibt das Lot für eine definierte Haltezeit geschmolzen, sodass eine vollständige Benetzung der Fügeflächen erfolgt. Die kontrollierte Abkühlung verhindert Materialverzug und sorgt für eine gleichmäßige Gefügestruktur. Abschließend werden die Werkstücke auf Festigkeit, Dichtigkeit und Maßhaltigkeit geprüft, um höchste Qualitätsstandards zu gewährleisten.

Das Verfahren bietet zahlreiche Vorteile, darunter hochfeste und reproduzierbare Verbindungen mit makellosen, korrosionsbeständigen Oberflächen. Da keine Flussmittel benötigt werden, entstehen keine Rückstände, wodurch eine aufwendige Nachbearbeitung entfällt. Zudem lassen sich Löten und Härten in einem einzigen Prozessschritt kombinieren – eine effiziente Lösung, die sowohl Zeit als auch Kosten spart.

 

Die wichtigsten Vorteile im Überblick:

 

• Hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Verbindung
• Saubere, oxidfreie Oberflächen, da keine Flussmittelrückstände entstehen
• Kombination unterschiedlicher Materialien, z. B. Metall-Keramik-Verbindungen
• Gleichmäßige Wärmeverteilung durch das Vakuum, wodurch Maßabweichungen minimiert werden
• Reduzierter Nachbearbeitungsaufwand, da keine Oxidationsschichten entstehen
• Ideal für hochpräzise Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik

Vakuum-Löten ist aufgrund seiner Vielseitigkeit in zahlreichen Industriezweigen etabliert. Es eignet sich für hochlegierte Stähle, Superlegierungen, Edelstahl, Kupfer, Titan, Aluminium sowie für anspruchsvolle Materialien wie Keramiken, Hartmetalle, CBN und Diamant. Diese breite Materialkompatibilität macht das Verfahren besonders attraktiv für den Maschinen- und Werkzeugbau, wo es beispielsweise für die Verbindung von Hartmetall und Stahl genutzt wird.

 

Auch in der Luft- und Raumfahrt spielt das Verfahren eine essenzielle Rolle, da es extrem feste und temperaturbeständige Strukturbauteile ermöglicht. In der Automobilindustrie kommt es unter anderem bei der Herstellung von Hydraulik- und Kühlsystemen zum Einsatz. Die Medizintechnik profitiert von den hygienischen, spaltfreien Verbindungen, die das Vakuum-Löten ermöglicht, während es in der Vakuum- und Messtechnik für die Herstellung hochpräziser Bauteile genutzt wird. Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet ist die Fertigung von Wärmetauschern und Heizelementen, bei denen eine optimale Wärmeübertragung erforderlich ist.

Das Vakuum-Löten kann durch verschiedene Spezialverfahren weiter optimiert werden, um noch bessere Ergebnisse zu erzielen. Eine gängige Methode ist das Vakuumhärten mit anschließendem Anlassen, das die mechanische Festigkeit der Bauteile erheblich steigert. Ebenso trägt die Oberflächenhärtung durch Nitrieren zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit bei, was die Langlebigkeit der Bauteile verbessert.

 

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Spannungsarmglühen, das innere Spannungen im Material reduziert und damit das Risiko von Verzug oder Rissen minimiert. Zusätzlich kann durch gezielte Nutzung des Kapillareffekts eine noch präzisere Benetzung der Fügeflächen erreicht werden, wodurch die Qualität der Lötverbindung weiter optimiert wird. Diese spezialisierten Verfahren ermöglichen es, das Vakuum-Löten gezielt an spezifische Anforderungen anzupassen und damit eine noch höhere Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

 

Möchten Sie mehr über das Vakuum-Löten erfahren? Kontaktieren Sie unser Expertenteam!

 

Unsere Standorte in Deutschland und Europa finden Sie hier.

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

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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.

Grundsätzlich können nur härtbare Werkstoffe vergütet werden. Um das angestrebte Martensit- oder Bainitgefüge auszubilden, muss der Kohlenstoffgehalt bei mindestens 0,2% liegen. Die Korngröße ist ein weiterer Einflussfaktor für die Vergütbarkeit. In der Regel wird so genannter Vergütungsstahl mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,35% und 0,6% verwendet. Aber auch Nichteisenmetalle wie Titanlegierungen kommen für das Verfahren in Frage. Andere Stähle eignen sich besser zum Randschichthärten.

Die Vergütung besteht aus drei Schritten: das Erwärmen auf Austenitisierungstemperatur bzw. Härten, das Abschrecken und das Anlassen.

 

 
INFO: Was ist der Unterschied zwischen Härten und Vergüten?
Härten und Vergüten unterscheiden sich im Ziel und im letzten Schritt des jeweiligen Verfahrens. Während beim Härten eine verschleißfeste Oberfläche im Vordergrund steht, soll beim Vergüten eine hohe Festigkeit bzw. Zähigkeit erzielt werden.
Dieser Unterschied in den Eigenschaften wird durch deutlich höhere Anlasstemperaturen beim Vergüten erreicht. Beim Härten liegt die Anlasstemperatur zwischen 200 °C und 400
°C, beim Vergüten hingegen zwischen 550 °C und 700 °C.
 

Das Härten

Beim Härten wird das Bauteil mit einer Geschwindigkeit von über 4 K/min erhitzt, bis zumindest die Austenitisierungstemperatur des Werkstoffs erreicht ist. Die angemessene Geschwindigkeit der Erhitzung ist essenziell, weil ein zu schneller Temperaturanstieg die Gefahr von Rissen und Verzug steigert.
 

Das Abschrecken

Das Abschrecken folgt dem Härten. Dabei wird das erhitzte Material in einem geeigneten Abschreckmedium schnell abgekühlt. Meist werden Wasser, Luft oder Öl verwendet. Das Abschreckmittel, die Temperatur und die Geschwindigkeit entscheiden über das Zielgefüge des Materials und seine Eigenschaften.

Die Maximalgeschwindigkeit beim Abkühlen mit Mineralöl liegt bei 150-200 °C/s. Bei Wasser kann die Geschwindigkeit dreimal so hoch liegen.

Für untereutektoide Stähle liegt die Abschrecktemperatur 30 °C bis 50 °C über der im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm definierten Temperatur AC3. Bei übereutektoiden Stählen sollte vor dem Abschrecken eine Temperatur knapp über AC1 im Eisen-Kohlenstoff- Diagramm erreicht sein.

Die Dicke des Bauteils (s) bestimmt die Haltezeit (tH) im Abschreckmedium. Folgende Formel hilft bei der Abschätzung der Haltezeit:

Wenn der Kohlenstoff gelöst im Austenit vorliegt, kann zur vollständigen Lösung der Carbide die Austenitisierungstemperatur erhöht werden. Dadurch kommt es zur Martensitbildung und Versprödung, die durch anschließendes Anlassen behandelt werden kann. Wird die Austenitisierungstemperatur hingegen unterschritten, können weiche Ferritkeime im Martensit entstehen. Man spricht dann von Weichfleckigkeit.
 

Das Anlassen

Das Anlassen beseitigt die so genannte Glashärte nach dem Abschrecken. Es kann in verschiedenen Anlassstufen erfolgen. Die erste folgt am besten direkt nach dem Abschrecken. Die Anlasstemperatur liegt hier bei ca. 150 °C.

Das Nadelmartensit bzw. das tetragonale Martensitgefüge aus dem Härtevorgang wird jetzt in ein kubisches Martensitgefüge umgewandelt und feine bis sehr feine Carbide werden ausgeschieden. Das Volumen des Werkstoffs verringert sich und das Korngitter entspannt sich.

Auf diese Weise werden das Abgleiten von Versetzungen bei hohen Belastungen und eine daraus resultierende Rissbildung vermieden. Das Sekundärhärtemaximum aus Härte und Zähigkeit stellt sich ein.

Weitere Anlassstufen bei Temperaturen zwischen 200 °C und 350 °C können folgen, um die Härte des Werkstücks weiter zu erhöhen. Bei hoch legierten Stählen kann eine Anlassstufe über 500 °C das Eisencarbid in stabilere Sondercarbide umwandeln.

Das Diagramm zeigt die Werkstoffeigenschaften, die durch das Vergüten im jeweiligen Werkstoff erzielt werden können.
 

Vorteile auf einen Blick

Das Vergüten von Werkstoffen bringt im Wesentlichen folgende Vorteile mit sich

• Gleichgewicht aus hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit
• Hohe Beständigkeit gegen plastische Verformungen (durch hohe Festigkeit)
• Deutlich geringere Riss- und Bruchgefahr (durch hohe Zähigkeit)

Ziel der Vergütung ist das bestmögliche Verhältnis aus hoher Festigkeit und Zähigkeit. Das spielt vor allem bei Bauteilen eine Rolle, die besonders hohen Belastungen ausgesetzt sind und entsprechend widerstandsfähig sein müssen. Dazu zählen zum Beispiel:

• Kurbelwellen
• Schmiedeteile
• Maschinenteile
• Vorrichtungsteile
• Bauteile für die Agrar-Technik

 

 

Bestimmte Legierungselemente könne die Vergütbarkeit und Festigkeit des Stahls erhöhen. Zu den am weitesten verbreiteten Vergütungsstählen gehört 42CrMo4, ein chrom-molybdänlegierter Stahl.

Eine Übersicht über weitere geeignete Werkstoffe finden Sie in der Werkstoff Tabelle

 

Sie wollen bei uns Vergüten lassen? Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen und benötigen unter anderem folgende Angaben:

 

• Werkstoffbezeichnung
• Gewünschte Zielhärte und Eigenschaften
• Nachträglich geplante Bearbeitungsschritte

 

 

Vergüten gehört zum guten Standard bei Härtha. In unserer Standortübersicht erfahren Sie, wo Sie Härtha in Ihrer Nähe finden.

 

Beim Anlassen wird Stahl auf Niedrigtemperatur erwärmt, um Eigenschaften wie die Härte und Zähigkeit gezielt abzustimmen. In der Regel sollen durch das Anlassen Spannungen abgebaut werden, die durch vorheriges Härten des Werkstoffs aufgebaut wurden. Dazu wird das Metall bis zu einer Temperatur unterhalb des Perlitpunktes (bei 723 °C) erhitzt. Je höher die Anlasstemperatur, desto weicher wird der Stahl und die Zähigkeit steigt.

 

INFO: Härte vs. Zähigkeit
Beim Anlassen werden die Härte und Zähigkeit eines Werkstoffs eingestellt. Eine höhere Zähigkeit hat eine geringere Härte zur Folge und umgekehrt. Das individuelle Verhältnis wird anwendungsspezifisch festgelegt.

 

Die Rolle der Anlasstemperatur

Je nach Temperatur verändert sich beim Anlassen das Verhältnis von Zähigkeit zu Härte im Stahl. Dieses Verhältnis exakt einzustellen, ist Sinn und Zweck des Anlassens. Außerdem verändert sich die Farbe der Werkstückoberfläche durch Oxidation. Die Farbe des behandelten Stahls verrät also die Anlasstemperatur und erlaubt Rückschlüsse auf den möglichen Einsatzzweck.

Die häufigsten Anlasstemperaturen bewegen sich zwischen 160 °C und 600 °C. Unter 300 °C spricht man von Niedrigtemperatur-Anlassen, über 500 °C von Hochtemperatur-Anlassen. Zudem werden vier Anlassstufen nach Temperatur unterschieden.

Die Anlassdauer

Die Anlassdauer spielt eine ähnlich große Rolle wie die Temperatur. Sie kann von Minuten bis Stunden reichen und richtet sich, genau wie die Temperatur, nach der Stahlzusammensetzung und dem Querschnitt des Bauteils. Diese Stellgrößen sind gemäß dem Hollomon-Jaffe-Parameter also grundsätzlich austauschbar.

 

Die richtige Ofenanlage

Sowohl die Erwärmung als auch die Abkühlung beeinflussen das Ergebnis des Anlassverfahrens. Umso wichtiger ist die exakte Einstellung der gewünschten Parameter. Grundsätzlich kann das Anlassen in Salzbädern, Induktionsanlagen, Vakuumanlagen und Schutzgasanlagen erfolgen. Dabei kann die Restwärme genutzt werden, die noch nach dem Härten im Werkstück vorhanden ist. Alternativ kann eine völlige Neuerwärmung vorgenommen werden.

Bei Härtha nutzen wir modernste Anlagen und garantieren Ihnen ein zuverlässiges Ergebnis.
 

Vorteile im Überblick

• Erhöhung der Zähigkeit
• Abnahme von Spannungen
• Geringere Rissgefahr
• Höheres Formänderungsvermögen
• Genaue Einstellungsmöglichkeiten gewünschter Parameter

Beim Anlassen passieren je nach Temperatur, Dauer und Stahlsorte unterschiedliche Prozesse. Diese Vorgänge werden in vier Anlassstufen zwischen 80 °C und 550 °C zusammengefasst. Unter 80 °C bilden sich Gitterverzerrungen auf atomarer Ebene, die zu Verformungen im Metall führen. Die Temperaturbereiche der Anlassstufen können sich in Abhängigkeit von der Anlassdauer und dem jeweiligen Werkstoff verschieben.
 

 

Die erste Anlassstufe

• Temperatur: 80 °C bis ca. 200 °C
• Bei Stählen mit mehr als 0,2 % Kohlenstoff kommt es zu einer Ausscheidung von ε-Karbiden aus dem Martensitgitter und die Gitterverzerrung nimmt ab.

 

Die zweite Anlassstufe

• Temperatur: ca. 200 °C bis ca. 320 °C (höher bei niedriglegierten Stählen)
• Restaustenit zerfällt und Karbide und α-Ferrit bilden sich.

 

Die dritte Anlassstufe

• Temperatur: ca. 320 °C bis ca. 520 °C
• Gleichgewicht aus Ferrit und Zementit entsteht und die Härte nimmt stark ab.
• Ab 500 °C setzt eine stärkere Koagulation der Zementitteilchen ein.

 

Die vierte Anlassstufe

• Temperatur: ca. 450 °C bis ca. 550 °C
• Höher legierte Stähle (z.B. mit Chrom oder Wolfram) scheiden Sonderkarbide aus den Legierungselementen aus.
• Es kann eine höhere Härte als bei Martensit erreicht werden.

 

Beim Anlassen werden die Eigenschaften des Werkstücks festgelegt, die sich nach dem späteren Einsatzzweck richten. So wird zum Beispiel ein jeweils anderes Verhältnis von Zähigkeit und Festigkeit für Werkzeuge zur Bearbeitung von Eisen, Messing oder Holz benötigt.

 

Alle härtbaren Stähle können auch angelassen werden. Dem Anlassschaubild der jeweiligen Stahlsorte können wir den Härteverlauf nach Anlasstemperatur entnehmen.

Beim Anlassen kann es unter bestimmten Voraussetzungen zu einer ungewollten Versprödung kommen. Davon sind die Kerbschlagzähigkeit und die Biegeschlagzähigkeit betroffen. Dieser Vorgang ist abhängig von der Werkstoffzusammensetzung und dem Temperaturbereich. Daher gilt es entsprechende Temperaturen bei den betroffenen Stahlsorten im Idealfall zu vermeiden.

 

Folgende Versprödungen werden in diesem Zusammenhang unterschieden:

 

• Die irreversible 300-°C-Versprödung (Blausprödigkeit) von legierten und unlegierten Stählen zwischen 200 °C und 400 °C. Dieser Temperaturbereich sollte gemieden werden.
• Die reversible 500-°C-Versprödung zwischen ca. 450 °C und 550 °C bei Stählen mit Mangan, Nickel oder Chrom. Dieser Temperaturbereich sollte gemieden werden. Alternativ können Molybdän oder Wolfram hinzulegiert werden.

 

Gerne informieren wir Sie über geeignete Temperaturen und Legierungen für Ihre Werkstoffe, um eine Anlassversprödung zu vermeiden.

Unsere Standorte in Deutschland und Europa finden Sie hier.

Ofengröße:

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

 

Maximales Chargengewicht:

2.000 kg

 

Maximale Arbeitstemperatur:

750 °C

 

Durchlaufdauer:

Ab 48 h, Details auf Anfrage

Wenn Sie bei uns Härten und Anlassen wollen, benötigen wir folgende Angaben:

 

• Welcher Werkstoff soll behandelt werden (Werkstoffbezeichnung)?
• Welche Sollhärte soll erreicht werden (HRC)?
• Welche Maße hat das Bauteil und welche Chargengröße?
• Wo liegt die Prüfstelle?
• Sind weitere Vor- und Nachbehandlungen gewünscht?
• Gerne beraten wir Sie zu geeigneten Parametern je nach Einsatzzweck Ihres Werkstoffs.

Mit dem schonenden Salzbadhärten sollen eine möglichst verzugsarme Härtesteigerung und eine höhere Verschleißbeständigkeit erreicht werden. Dabei können sowohl die Erwärmung als auch die Abkühlung in einer Salzschmelze stattfinden. Häufig kommen Cyanide als Schmelzsalze zum Einsatz, aber auch Bariumsalze und spezielle Anlasssalze zum Anlassen.

Die Temperatur der Salzschmelze (z.B. beim Salzbadnitrieren) bewegt sich in der Regel zwischen 150 °C und 1.300 °C. Für die Erwärmung von Metall sind Temperaturen zwischen 800 °C und 1.200 °C typisch. Zum Abschrecken im Warmbad eignen sich Temperaturen zwischen 140 °C und 250 °C (bei abgestuftem Abschrecken bis zu 450 °C).

Ihre Temperaturstabilität und ein weicher Wärmeübergang machen Salzschmelzen attraktiv für Glüh- und Härteverfahren. Durch die langsame Abkühlung bilden sich keine Dampfblasen auf der Bauteiloberfläche. Zudem lagert sich ein Salzfilm auf dem Werkstück ab, der ungewollte Abkühleffekte wie die Randentkohlung verhindert.

Zusammenfassung: Vorteile auf einen Blick

• Besonders gleichmäßige Wärmezufuhr
• Reduzierte Rissbildung
• Geringer Verzug
• Keine Randentkohlung
• Optimierung der Verschleißbeständigkeit
• Hohe Reproduzierbarkeit

Das Salzbadhärten zeichnet sich als besonders flexibles und zuverlässiges Verfahren aus. Unsere Experten bei Härtha beraten Sie gerne zu den Details.

Info
Aufgrund der Giftigkeit der eingesetzten Salze gilt Salzbadhärten fälschlicherweise als überholt, obwohl es in der Industrie nach wie vor an der Tagesordnung ist. Moderne Verfahren und schonendere Salze gewährleisten heute eine bessere Recyclebarkeit und Umweltverträglichkeit.

Das Salzbadhärten wird gerne für Bauteile mit komplizierter Form verwendet, die starke Unterschiede im Querschnitt und im Gewicht aufweisen. Das können zum Beispiel Wellen, Zahnräder oder Werkzeuge sein.

 

In solchen Fällen können durch partielles Härten verschiedene Bereiche unterschiedlich stark gehärtet werden. Dazu eignet sich eine Wärmebehandlung in der Salzschmelze. Durch den langsamen Abschreckungsprozess kann zudem eine ausgeglichene Temperaturverteilung in den unterschiedlichen Bereichen des Bauteils sichergestellt werden, die Spannungen minimiert.

 

Geeignete Werkstoffe

Werkzeugstähle und Federstähle bzw. legierte Stähle werden häufig durch Salzbadhärten behandelt. Grundsätzlich eignen sich alle Stahlsorten zum Salzbadhärten, die auch für das Ölbadhärten geeignet sind. Weitere Komponenten, wie die Größe und der Aufbau der Werkstücke sowie die Sollhärte und -zähigkeit, sind entscheidend.

 

Ein Auszug der Stahlsorten, die sich für eine Salzbadbehandlung eignen:

 

Werkstoffnummer	Kurzname
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

 

 

Anwendungsgebiete

• Werkzeug- und Maschinenbau
• Luft- und Raumfahrt
• Automobilbranche

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Durchmesser:

600 mm x 500 mm

 

Max. Gewicht:

500 kg

 

Maximale Arbeitstemperatur:

1.200 °C

Dann benötigen wir von Ihnen folgende Angaben:

• Werkstoffbezeichnung
• Sollhärte mit Toleranzbereich
• Maximal zulässiger Verzug
• Zusätzlich gewünschte Vor- und Nachbehandlungen
• Prüfbereich falls vorgeschrieben

Ziel beim Schutzgashärten ist eine gleichmäßige Härtesteigerung im behandelten Werkstück. Durch Erhitzung auf Austenitisierungstemperatur und rasche Abkühlung (Abschrecken) entsteht Martensit. Die Zusammensetzung des Metalls bestimmt die jeweilige Austenitisierungstemperatur und Abkühlgeschwindigkeit.

 

Info: Austenitisierungstemperatur
Die Austenitisierungstemperatur beschreibt die Temperatur, bei der Stahl und Gusseisen unter Wärmezufuhr Austenit bilden. Wenn durch einen Härteprozess Martensit entstehen soll, entspricht die Austenitisierungstemperatur der Härtetemperatur.

Nach dem Abkühlprozess folgt das Anlassen (bei hohen Anlasstemperaturen auch Vergüten genannt), um Spannungen im Stahl abzubauen. Dabei können wir Eigenschaften, wie Zähigkeit, Festigkeit, Verschleißbeständigkeit und mehr, präzise nach Ihren Wünschen einstellen.

 

Zusammenfassung: Vorzüge auf einen Blick

• Höchste Festigkeit und Zähigkeit (inkl. Zug- und Kerbschlagzähigkeit, Biegewechselfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit)
• Hohe Verschleißbeständigkeit und Sicherheit gegen spröden Bruch
• Exakte Kohlenstoffpegelregelung
• Vermeidung von Randentkohlung
• Computergesteuerte Prozesse: Jede Behandlung wird dokumentiert (Thermoelemente, Massendurchflussregler, Abschreckmedium etc.) und kann beliebig wiederholt werden
• Kostengünstiges Härteverfahren

Bei HÄRTHA stimmen wir sämtliche Prozesse auf die individuellen Parameter Ihres Werkstückes ab.

Schutzgashärten eignet sich zur Durchhärtung und Veredelung von legierten, niedriglegierten und unlegierten Stählen. Praktisch alle härtbaren Stähle, Vergütungs- und Nitrierstähle können behandelt werden.

Ausschlaggebend ist die Zusammensetzung des Stahls. Die Aufhärtbarkeit ist in erster Linie abhängig vom Kohlenstoff und die Einhärtbarkeit von den austauschbaren Komponenten wie Nickel, Chrom etc.

 

INFO: Auf- und Einhärtbarkeit
Aufhärtbarkeit ist die maximale Härte, die für einen Werkstoff erreicht werden kann. Einhärtbarkeit beschreibt die maximale Einhärtungstiefe bei gleichbleibender Qualität.
 

Beispiele geeigneter Stähle:

Werkstoffnummer	Bezeichnung	Stahlsorte	HRC
1.7225	42CrMo4	Vergütungsstahl
1.0503	C45	Vergütungsstahl
1.2842	90MnCrV8	Vergütungsstahl
1.3505	100Cr6	Lagerstahl
1.2210	115CrV3	Lagerstahl

 

Eher ungeeignete Bauteile und Stähle

• Bauteile mit scharfen Kanten oder großen Unterschieden im Querschnitt
• Bereits durchgehärtete Werkstoffe (Bruchgefahr)
• Schalenhärter wie C45 sind nur bedingt geeignet – die erzielbare Härte ist stark von der Form des Werkstücks abhängig

Wenden Sie sich im Zweifel an unser Expertenteam. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.

 

INFO: Schutzgashärten vs. Vakuumhärten
Niedriglegierte Stähle eignen sich nicht für das Vakuumhärten. Dank der Abschreckung im Ölbad können sie aber mit Schutzgashärten behandelt werden. Allerdings ist durch die schroffe Abschreckung mit einem gewissen Verzug zu rechnen. Für verzugsempfindliche Präzisionswerkstücke empfehlen wir daher das Vakuumhärten und die Verwendung von dafür geeigneten Stählen.

Schutzgashärten bietet Metallbearbeitung mit einem hohen Grad an möglicher Individualisierung und exzellenter Qualität. Dadurch ist das Verfahren attraktiv zur Vorbereitung von Werkstücken für wichtige Industriebranchen und kritische Infrastrukturen.
 

• Werkzeugbau
• Maschinenbau
• Automotive
• Medizintechnik
• Luft- und Raumfahrt
• Elektroindustrie
• Lagerindustrie
• Landmaschinen
• Hydraulik

Unsere Standorte in Deutschland und Europa finden Sie hier.

Ofengröße:

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

Maximales Chargengewicht:

600 kg

Maximale Arbeitstemperatur:

1.050 °C

Durchlaufdauer:

Ab 48 h, Details auf Anfrage

Dann benötigen wir von Ihnen folgende Angaben:

• Werkstoffbezeichnung
• Benötigte Härte (HRC) mit Toleranz
• Maximal zulässiger Verzug
• Zusätzliche Vor- und Nachbehandlungen (z. B. Nitrieren, Brünieren)

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

Schutzgashärten lässt sich gut mit weiteren Verfahren zur Veredelung und Beschichtung von Werkstücken kombinieren. Brünieren eignet sich beispielsweise zum Korrosionsschutz für eine erhöhte Lagerbeständigkeit. Außerdem lassen sich durch Nitrieren bei warmfesten Werkstoffen Härtewerte von mehr als 68 HRC in der Randschicht erreichen. Gerne beraten wir Sie zu weiteren Möglichkeiten.

Beim Vakuumhärten wird legierter oder hochlegierter Stahl erhitzt und mit Gas abgeschreckt, um die Gefügestruktur widerstandsfähiger zu machen. Es wird eine saubere bzw. blanke Metalloberfläche erreicht, die nur wenig oder gegebenenfalls gar keine Hartbearbeitung benötigt. Das Verfahren eignet sich beispielsweise für hochwertige Präzisionsbauteile und Formteile oder kostenintensive Einzelwerkzeuge.

Der Härteprozess erfolgt in einem speziellen Vakuumofen, der eine maximale Temperatur von bis zu 1.300 °C erreicht. Auch Mehrkammeröfen mit bis zu 1.000 °C kommen in Frage. Als Gas zum Abschrecken wird in der Regel Stickstoff genutzt, gelegentlich auch Helium.

 

INFO
Gasabschreckung führt zu weniger Verzug als die Abschreckung in Öl oder Wasser. Da legierte und hochlegierte Stähle meist Lufthärter sind, können sie auch im Gas das Härtungsgefüge Martensit bilden. Unlegierte und niedrig legierte Stähle eignen sich besser zum Schutzgashärten mit anschließender Abschreckung im Ölbad.

 

 

Technische Hintergründe

Das Vakuum beim Vakuumhärten unterbindet eine Reaktion des Stahls mit den Gasen im Ofen während des Härteprozesses. Dadurch werden eine Randentkohlung und Randoxidation unterbunden.

Zum Abschrecken wird ein exakt eingestellter Gasstrom (in der Regel komprimierter Stickstoff) in die Glühkammer eingeleitet. Auf diese Weise lassen sich selbst scharfe Kanten und große Übergänge im Querschnitt gut härten, weil der sanfte Gasstrom kaum Verzug am Bauteil erzeugt.

Dank moderner Anlagen können wir bei Härtha sämtliche im Verfahren enthaltenen Prozesse automatisieren und reproduzieren. Die Temperatur des Härteguts wird über den gesamten Härteprozess hinweg mit Thermoelementen kontrolliert. Gemeinsam mit Ihnen erarbeiten wir die relevanten Prüfvorschriften und gewährleisten höchste Prozesssicherheit.

 

Zusammenfassung: Vorzüge auf einen Blick

• Geringer Verzug
• Metallisch blanke und oxidationsfreie Oberflächen ohne Randentkohlung
• Hohe Festigkeit und Verschleißbeständigkeit
• Große Querschnittsübergänge und scharfe Kanten sind kein Problem
• Reproduzierbares Verfahren
• Beste Qualität für Präzisionsbauteile, Formteile und hochwertige Werkzeuge

Im Anschluss an das Vakuumhärteverfahren folgt oft das Anlassen. Es dient der genauen Regelung von Zähigkeit und Härte, um die individuelle Verschließfestigkeit festzulegen.

Zudem bietet die saubere Oberfläche nach dem Vakuumhärten eine ideale Voraussetzung zur gezielten Oberflächenhärtung durch Nitrieren.

Vakuumhärten wird wegen der milden Gasabschreckung vor allem zum Härten und Vergüten höher legierter Stähle eingesetzt. Grundsätzlich können aber auch niedriglegierte Stähle vakuumgehärtet werden, wenn das Bauteil klein genug ist, so dass die schroffere Ölabschreckung nicht notwendig ist.
 
Es eignen sich alle lufthärtenden Stähle sowie härtbare säure- und rostfreie Stähle und hochfeste Stähle bzw. Warm- und Kaltarbeitsstähle sowie Schnellarbeitsstähle.
 

Einige geeignete Stähle:

 

Werkstoffnummer	Kurzname	Stahlsorte	HRC
1.2080	X210Cr12	Kaltarbeitsstahl	58-62
1.2083	X40Cr14	Kaltarbeitsstahl	50-54
1.2311	40CrMnMo7	Kaltarbeitsstahl	48-52
1.2312	40CrMnMoS8-6	Kaltarbeitsstahl	48-52
1.2343	X37CrMoV5-1	Warmarbeitsstahl	50-54
1.2344	X40CrMoV5-1	Warmarbeitsstahl	50-54
1.4021	X20Cr13	Nichtrostende martensitische Stähle	40-48
1.3207	HS 10-4-3-10	Schnellarbeitsstahl	63-65
1.3243	HS 6-5-2-5	Schnellarbeitsstahl	62-64

 

Anwendungsbeispiele

• Werkzeug- und Maschinenbau
• Medizinische Instrumente
• Formenbau
• Elektroindustrie und Maschinenbau
• Automobilindustrie
• Luft- und Raumfahrttechnik

Art der Anlage:
Horizontale Vakuumanlage

Abmessungen:

1.200 x 1.500 x 1.000 mm (L x B x H)

Kapazität:

2.500 kg

Wenn Sie mit uns Vakuumhärten wollen, benötigen wir folgende Angaben:

• Werkstoffbezeichnung
• Sollhärte
• Maße des Bauteils und Chargengröße
• Prüfstelle
• Weitere Vor- und Nachbehandlungen

Gemeinsam finden wir die geeigneten Parameter zur optimalen Behandlung Ihres Werkstückes.

Unsere Standorte zum vakuumhärten in Deutschland und Europa finden Sie hier.