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Vergüten

Vergüten verleiht Stählen hohe Festigkeit und gute Zähigkeitseigenschaften

Als Experte für das Vergüten von Stahl bietet die HÄRTHA ein umfangreiches Portfolio hochwertiger Dienstleistungen an insgesamt 9 Standorten in Deutschland, Italien und den Niederlanden. Um eine maximale Produktqualität zu gewährleisten, setzen wir auf ein hochwertiges und nachvollziehbares Qualitätssicherungs-System, hauseigene leistungsfähige Industrielabore sowie modernste Technologien zum Vergüten von Stahl. So stellen wir vom Wareneingang bis zum fertigen Produkt sicher, dass Stahl durch das Vergüten in unseren Härtereien genau die Eigenschaften erhält, die Sie benötigen.

HÄRTHA Härtereien vergüten Stähle für jeden Anwendungsbereich

Das Vergüten von Stahl ist eine Umwandlungshärtung, die das Verhältnis von Härte und Zähigkeit beeinflusst. Welche Eigenschaften dabei der Stahl im Detail aufweist, hängt von verschiedensten Kriterien ab. Obwohl die grundlegenden Eigenschaften von vergütetem Stahl eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig sehr guten Zähigkeitseigenschaften sind, unterscheiden sich vergütete Stähle abhängig vom späteren Anwendungsbereich.

Vergütungsstähle werden in unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt. Sie finden sich als dynamisch beanspruchte Maschinenteile genauso wie im Werkzeugbau. Für Kurbelwellen und ähnliche Produkte kommt vergüteter Stahl ebenso zum Einsatz wie für Achsen und andere dynamisch belastete Konstruktionsteile. Im Werkzeugbau wird dieser hochwertige Stahl zu Bolzen, Schrauben, Zahnrädern und anderen Werkzeugteilen verarbeitet. Sogar im Flugzeugbau übernimmt dieses leistungsfähige Material wichtige Aufgaben in den Fahrwerken von Flugzeugen.

Vergütete unlegierte Stähle weisen eine geringere Zugfestigkeit von 410 bis 800 MPa und eine Streckgrenze von 210 bis 520 MPa auf und werden zu schwächer belasteten Bauteilen wie Zahnräder, Wellen oder Schrauben verarbeitet.

Legierte Stähle mit einer Zugfestigkeit von 700 bis 1.100 MPa und einer Streckgrenze von 350 bis 660 MPa eignen sich für den Einsatz für höher belastete Bauteile. Dazu zählen beispielsweise Getriebewellen oder Schnecken.

Vergütete Stähle mit einer Zugfestigkeit von bis zu 1.450 MPa und einer Streckgrenze von bis zu 1.050 MPa kommen in hoch und höchst belasteten Anwendungsbereichen zum Einsatz.

Für welchen Einsatzbereich sich vergüteter Stahl eignet, hängt schlussendlich von der Stahlsorte, seinen direkten Eigenschaften sowie vom Verhältnis der Kennwerte der verschiedenen Eigenschaften ab.

Stahl Vergüten - eine Kombination aus Härten und Anlassen

Das Vergüten von Stahl ist eine Kombination aus Härten und Anlassen und bewirkt eine thermisch bedingte Gefügeumwandlung oder eine Gefügeänderung im Werkstoff. Beim Härten entsteht ein hartes Gefüge aus Martensit, Bainit oder einem Gemisch aus beiden. Beim unmittelbar darauf folgenden Anlass-Prozess erhält das aktuell zwar harte, aber noch sehr spröde Metall seine endgültigen Eigenschaften wie eine hohe Festigkeit und sehr gute Zähigkeit.

Wie sich diese Eigenschaften jedoch ausbilden, hängt von der Durchführung der verschiedenen Verfahrensschritte ab. So beeinflussen beispielsweise die Härtetemperatur und die Abschreckgeschwindigkeit die späteren Eigenschaften des Stahls genauso wie das (teilweise mehrmalige) mehrmalige Anlassen bei unterschiedlich hohen Temperaturen.

Vom Härten bis zum Anlassen als abschließender Prozess

Der erste Prozessschritt beim Vergüten ist das Härten des Stahls. Dafür wird das Material zügig auf die Temperatur erwärmt, die für die späteren Eigenschaften erforderlich ist. Dabei muss zumindest die Austenitisierungstemperatur erreicht werden, um einen Umwandlungsprozess in Gang zu setzen. Im Anschluss daran folgt die Durchwärmzeit, in der das Werkstück bis zum Kern durchgewärmt wird. Die Haltezeit im Anschluss orientiert sich an den jeweiligen Stahlqualitäten des Härteguts und wird gemäß den Vorgaben der Stahlhersteller eingestellt.

Abschrecken - die schnelle Abkühlung nach der Erwärmung

Während der Haltezeit werden im Werkstück gefügetechnische Veränderungen in Gang gesetzt, die beim Vergüten eine wichtige Voraussetzung für die erfolgreiche Härtung darstellen. Nun wird der Härtungsprozess durch das schnelle Abkühlen mit einem Abschreckmittel eingeleitet. Beim Abkühlen mit Öl reduziert sich die Temperatur um 150 bis 200°C pro Sekunde. Wird mit Wasser abgeschreckt, erfolgt die Abkühlung um ein vielfaches schneller.

Das Anlassen als letzter Schritt beim Vergüten

Unmittelbar nach dem Abschrecken folgt das Anlassen. Dieser Vorgang verleiht dem Stahl seine endgültigen Eigenschaften und orientiert sich an den geforderten Eigenschaften des vergüteten Stahls und am Anwendungszweck des Bauteils.

Während des Härtungsprozesses erfolgte eine Umwandung in harten aber spröden Stahl. Durch das Anlassen bei niedrigen Temperaturen von ungefähr 150°C scheidet der Stahl feine Carbide aus und es bildet sich durch weitere Vorgänge innerhalb der Materialstruktur das gewünschte Martensit- oder Bainitgefüge. Abhängig von der Legierung des Stahls erfolgt mit Anlass-Prozessen bei steigenden Temperaturen eine stetige Umwandlung verschiedener Stoffe. So kann durch die spezielle Auswahl von Anlasstemperaturen der ideale Werkstoffzustand aus Härte und Zähigkeit eingestellt werden.

Vergüten von Stahl in den HÄRTHA Härtereien

In unseren Standorten setzen wir leistungsfähige Technologien ein, um Stähle zu vergüten und an Ihre individuellen Anforderungen anzupassen. Welche Eigenschaften Sie durch das Vergüten des Stahls benötigen: Unsere Experten sind bereit, höchste Anforderungen an das Vergüten von Stahl zu erfüllen.

GEEIGNETE WERKSTOFFE

 

Für das Vergüten eignen sich besonders gut die sogenannten Vergütungsstähle.

 

34 Cr 1.7033
41 Cr 4 1.7035
25 Cr Mo 4 1.7218
34 Cr Mo 4 1.7220
42 Cr Mo 4 1.7225
50 Cr Mo 4 1.7228
30 Cr Mo V9 1.7707
36 Ni Cr 6 1.5710
31 Ni Cr 14 1.5755
35 Ni Cr 18 1.5864
55 Ni Cr Mo V 6 1.2713
36 Cr Ni Mo 4 1.6511
30 Cr Ni Mo 8 1.6580
34 Cr Ni Mo 6 1.6582
55 Ni Cr Mo V6 1.2713
36 CR Ni Mo 4 1.6511
55 Ni Cr Mo V 6 1.2713
36 Cr Ni Mo 4 1.6511
30 Cr Ni Mo 8 1.6580
34 Cr Ni Mo 6 1.6582

 

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