Die mechanische Widerstandsfähigkeit von Formfedern, Flachfedern, Stanzbiegeteilen und Laserteilen wird mit dem Härten erhöht. Das Härten erreicht man durch eine Wärmebehandlung mit anschließendem Abkühlungsprozess. Dabei kommt es bei der Erwärmung des Stahls beziehungsweise Federstahls durch das Austenitisieren zu einer Gefügeumwandlung: Der Stahl wird dabei vollständig oder teilweise in Austenit umgewandelt. Der anschließende Abkühlungsprozess führt dann, je nach Abkühlungsgeschwindigkeit und -methode, zu der gewünschten Härte.
Beim Austenitisieren muss eine genügende Menge Kohlenstoff gelöst werden. Um das zu erreichen, wird der Stahl auf die Härtetemperatur erwärmt und entsprechend lange gehalten. Härtetemperatur und Haltedauer sind dabei abhängig vom Werkstoff und vom Ausgangsgefüge. Bei unlegierten Stahlsorten kann die geeignete Temperatur aus dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm entnommen werden: Eisen-Kohlenstoff-Diagramm von Wikipedia
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Das Härten erfolgt grundsätzlich in 3 Stufen
- Erwärmen auf Härtetemperatur und Halten auf Härtetemperatur (Austenitisieren)
- Abkühlen bzw. Abschrecken mit Öl, Wasserbad, Luft, Stickstoff etc.
- Anlassen zum Abbau der entstandenen Spannungen
Dabei wird beim Härten der Stahl in der Regel auf circa 800 bis 960 °C erwärmt und anschließend in einem Ölbad abgeschreckt. Danach wird der Stahl mit einer Temperatur zwischen 250 bis 670 °C angelassen oder geglüht, um die durch das Härten entstandenen Verspannungen und die Sprödigkeit zu reduzieren.
Gutekunst Stahlverformung setzt zum Härten seiner Formfedern, Flachfedern, Stanzbiegeteile und Laserteile eine multifunktionale Wäremebehandlungsanlage der SOLO Swiss-Linie ein. Mit einer Betriebstemperatur im Glockenofen bis zu 1050 °C zum Austenitisieren, einem Anlassofen unter N2-Atmosphäre bis zu 650 °C sowie einem Wasserbad und Salzabschreckbad (max. 450 °C) mit Salzrückgewinnungssystem. Dabei verringert das Abschrecksalz die Deformation der Teile, die Wasserreinigung im geschlossenen Stromkreis sorgt für eine deutlich geringere Umweltbelastung. Unterschiedliche Medien (Methanol, Propan, Luft, Stickstoff) ermöglichen das Austenitisieren, Aufkohlen und Anlassen, um die kundenspezifischen metallurgischen Anforderungen zu erfüllen.
Mit dieser neuen Härteanlage erreicht Gutekunst Stahlverformung bei seinen Formfedern, Flachfedern, Stanzbiegeteilen und Laserteilen einen minimierten Bauteilverzug und beste Ergebnisse bei der Härtung sowie Aufkohlungstiefe.
Warum ist Härten wichtig?
Das Härten verleiht Metallteilen eine ausreichende Härte und Festigkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen, wie beispielsweise statischer oder dynamischer Verformung durch Zug, Druck, Biegung oder Verschleiß.
Vorteile des Härtens:
- Verbesserung der Schwingfestigkeit
- Erhöhung der Steifigkeit
- Erhöhung der Belastbarkeit
- Verbesserung der Oberflächengüte mittels anschließender Schleifbearbeitung
- Verbesserung der Haltbarkeit und Dauerfestigkeit
Jedoch eignen sich nicht alle Metalle zum Härten. Beispielsweise ist es schwierig, Stähle mit geringem Kohlenstoff-Gehalt zu härten. Diese Stähle können nur durch das sogenannte Aufkohlen härtbar gemacht werden. Federstähle mit einem Kohlenstoffgehalt „C“ von 0,22 bis 0,60 % hingegen sind optimal zum Austenitisieren geeignet.
Welche Federstähle können besonders gut gehärtet werden?
- Federstahl C75S (Werkstoff-Nr. 1.1248)
- Federstahl C85S (Werkstoff-Nr. 1.1269)
- Carbonstahl C100 (Werkstoff-Nr. 1.1274)
- Federstahl 50CrV4 (Werkstoff-Nr. 1.8159)
Für weitere Informationen zum Härten von Formfedern, Flachfedern, Stanzbiegeteilen und Laserteilen wenden Sie sich bitte an unsere Technikabteilung unter Telefon (+49) 07445 8516-30 oder technik@gutekunst-formfedern.de.
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