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  Härten




Härten verändert die Stoffeigenschaften.

Als typisches Bauteil für das Härten ist im Bild oben ein Tripodegelenk zu sehen. Hierbei wird die Oberfläche hart und das Innere des Werkstücks bleibt zäh. Als die ersten homokinetischen Frontantriebswellen in den 60er Jahren aufkamen, wurden die Beanspruchungen deutlich. Volles Drehmoment oft auch noch bei etwas höherem Beugungswinkel zu übertragen, überforderte das Material. Heute sind diese Schwierigkeiten bei wesentlich höheren Drehmomenten wohl überwunden.

Feinkörniges Gefüge erhöht die Festigkeit von Stahl.

Hart wird Eisenwerkstoff entweder durch einen geänderten inneren Aufbau oder durch gezieltes Aufbringen von härtenden Stoffen. Eine glasklare Härte entsteht z.B., wenn man Werkzeugstahl von ca. 800°C durch Wasser, Öl oder an der Luft abschreckt. Die übergroße Sprödigkeit wird durch erneutes Erwärmen (Anlassen) auf weniger als die halbe Temperatur und langsames Abkühlen reduziert, allerdings auch etwas die Härte.
Eisenwerkstoff hat nämlich die Eigenart, beim Abkühlen seine Atome in Kristallform zu ordnen. Dies ist aber nur optimal möglich, wenn dieser Prozess unter zeitlicher Beachtung bestimmter Temperaturbereiche verläuft. Hierbei wird das Eisen zäh. Bei zu rascher Abkühlung wird es spröder.

Stickstoff ergibt eine glasharte Oberfläche.

Sollen Oberfläche und Randzone hart und verschleißfest werden und gleichzeitig im Innern die Zähigkeit erhalten bleiben wie beispielsweise bei Zahnrädern, muss man von außen entweder aufkohlen (Einsatzhärten), mit Stickstoff anreichern (Nitrieren) oder durch gezielte Erwärmung die Struktur verändern. Das Bild oben zeigt deutlich rund um Bahnen, auf denen die Rollen laufen, die Farben, die beim Flammhärten entstanden sind. 11/11

Nitrierte Werkstoffe behalten ihre Eigenschaften bis 500°C.


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