Auswirkungen der Hochtemperaturaufkohlung im Plasma auf die mechanischen Eigenschaften

B. Clausen; F. Hoffmann; H.-W. Zoch; P. Mayr

doi:10.3139/105.100325

Article

Auswirkungen der Hochtemperaturaufkohlung im Plasma auf die mechanischen Eigenschaften

B. Clausen , F. Hoffmann , H.-W. Zoch and P. Mayr

Published/Copyright: May 8, 2013

Published by

Become an author with De Gruyter Brill

Submit Manuscript Author Information

From the journal HTM Journal of Heat Treatment and Materials Volume 60 Issue 2

Kurzfassung

Durch eine Anhebung der Aufkohlungstemperatur kann die Aufkohlungsdauer beim Einsatzhärten erheblich reduziert werden. In Niederdruck-Aufkohlungsprozessen sind höhere Temperaturen anlagentechnisch problemlos erreichbar, begrenzender Faktor ist hier die Feinkornstabilität der Einsatzstähle. In dem hier beschriebenen Forschungsprojekt wurde nach Plasmaaufkohlung bei 1100 °C eine Härtung nach isothermischer Umwandlung zur Kornrückfeinung genutzt. Mit diesem Prozessablauf konnten höhere mechanische Kennwerte im Biegeversuch und Umlaufbiegeversuch erzeugt werden als nach Gasaufkohlung bei 930 °C bzw. Plasmaaufkohlung bei 930 °C mit nachfolgender Direkthärtung.

Abstract

By the means of rising carburising temperature considerable savings in carburising time are achievable. In low pressure carburising processes furnace design allows to apply higher temperatures without problem. However, the restricting factor in high temperature carburising is the grain stability of steel. In this project an isothermal transformation after plasma carburising at 1100 °C was used to refine the grain size. The mechanical values in bending and rotation bending test of samples treated this way were better than of samples carburised at 930 °C gas resp. at 930 °C plasma followed by direct quenching.

Dr.-Ing. Brigitte Clausen, geb. Gondesen (1967), gelernte Werkstoffprüferin, studierte Produktionstechnik an der Universität Bremen und ist seit 1996 als Wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Stiftung Institut für Werkstofftechnik in Bremen tätig.

Apl. Prof. Dr.-Ing. Franz Hoffmann, geb. 1950, studierte Maschinenbau an der Universität Karlsruhe. Seit 1975 ist F. Hoffmann in der Stiftung Institut für Werkstofftechnik in Bremen tätig und leitet dort die Abteilung Wärmebehandlung.

Prof. Dr.-Ing. Hans-Werner Zoch, geb. 1953, Professor für Werkstofftechnik / Metalle im Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen. Er ist seit März 2004 Geschäftsführender Direktor der Stiftung Institut für Werkstofftechnik.

Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Mayr, geb. 1938, Professor an der Universität Bremen, war bis März 2004 Leiter des Fachgebietes Werkstoffwissenschaften im Fachbereich Produktionstechnik, Geschäftsführender Direktor der Stiftung Institut für Werkstofftechnik in Bremen und Leiter der Hauptabteilung Werkstofftechnik.

Literatur

1. Grosch, J.; Liedtke, D.; Kallhardt, K.; Tacke, D.; Hoffmann, R.; Luiten, C.; Eysell, F. W.: Gasaufkohlen bei Temperaturen oberhalb 950 °C in konventionellen Öfen und Vakuumöfen. HTM36 (1981) 5, S. 262–269Search in Google Scholar

2. Hippenstiel, F.; Bleck, W.; Clausen, B.; Hoffmann, F.; Kohlmann, R.; Pouteau, P.: Innovative Einsatzstähle als maßgeschneiderte Werkstofflösung zur Hochtemperaturaufkohlung von Getriebekomponenten. HTM57 (2002) 4, S. 290–298Search in Google Scholar

3. Gondesen, B.: Aufkohlen im Plasma einer Glimmentladung bei hohen Temperaturen. Dissertation Universität Bremen, Mensch-und-Buch-Verlag, Berlin, 2000. - ISBN 3-89820-101-5Search in Google Scholar

4. Clausen, B.; Hoffmann, F.; Zoch, H.-W.: Auswirkungen einer Hochtemperaturaufkohlung auf die Dauerfestigkeit. Abschlussbericht des Forschungsvorhabens AiF13081, 2004Search in Google Scholar

5. Clausen, B.; Hoffmann, F.; Zoch, H.-W.: Auswirkungen einer Hochtemperaturaufkohlung mit Härtung nach isothermischer Umwandlung auf die Maß- und Formänderungen verzugsempfindlicher Bauteile. HTM, demnächstSearch in Google Scholar

6. Lerche, W.; Lohrmann, M.; Edenhofer, B.; Gräfen, W.; Bouwman, J. W.: Mikrostrukturelle Erscheinungen in der Randschicht einsatzgehärteter Bauteile. Mat.-wiss. u. Werkstofftech.29 (1998), S. 679–685Search in Google Scholar

7. Clausen, B.; Hoffmann, F.; Mayr, P.: Einsatzhärten: Untersuchungen zur Änderung der Härteannahme nach isothermischer Umwandlung. Mat.-wiss. u. Werkstofftech.34 (2003), S. 74–79Search in Google Scholar

8. Kleff, J.; Kellermann, I.; Mallener, H.; Wirth, M.-S.: Niederdruck-Aufkohlen mit Hochdruck-Gasabschrecken - Leistungsvergleich mit konventionellem Einsatzhärten. HTM57 (2002) 4, S. 257–266Search in Google Scholar

9. Krug, T.; Laue, S.; Lang, K.-H.; Bomas, H.; Löhe, D.; Mayr, P.: Strukturmechanische Untersuchung zum Randschichteinfluss auf Rissbildung und -ausbreitung bei einsatzgehärteten Stählen. Abschlussbericht zum AiF-Forschungsvorhaben 11352 N. FVA-Forschungsheft Nr. 669, 2002Search in Google Scholar

10. Clausen, B.; Hoffmann, F.; Zoch, H.-W.: Randschichtschädigung bei der Härtung und Einsatzhärtung von Stählen. Abschlussbericht des Forschungsvorhabens AiF 12745. FVA-Nr. 385, FVA-Forschungsheft 740, 2004Search in Google Scholar

Online erschienen: 2013-05-08

Erschienen im Druck: 2005-04-01

You are currently not able to access this content.

Articles in the same Issue

https://doi.org/10.3139/105.100325