Bainitisieren

Bainitisieren ist ein Wärmebehandlungsverfahren für Eisenmetalle mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt. Dabei entsteht eine metallurgische Struktur (der sog. Bainit), die dazu beiträgt, dass Festigkeit und Härte verbessert und Verzug reduziert werden. Zunächst wird das Bauteil auf Härtetemperatur erwärmt, anschließend rasch auf eine Temperatur oberhalb der Martensitstarttemperatur Ms abgeschreckt und eine bestimmte Zeit lang auf dieser Temperatur gehalten, um das gewünschte Gefüge zu erhalten.

Vorteile

Bainitisieren ist ein Wärmebehandlungsverfahren, in dessen Verlauf mechanische Eigenschaften von Metallen verbessert werden. Dazu zählen:

• Höhere Duktilität, maximale Zähigkeit und Festigkeit bei einer gegebenen Härte.
• Hohe spezifische Festigkeit.
• Geringer Verzug insbesondere bei dünnwandigen Bauteilen.

Anwendungsbereiche

Bainitisieren eignet sich vorrangig für Stähle mit mittlerem bis hohen Kohlenstoffgehalt zwischen 35-55 HRC sowie für Anwendungen, die eine hohe Belastbarkeit und einen geringen Verzug erfordern. Dieses Wärmebehandlungsverfahren findet eine breite Anwendung in der Automobilindustrie, insbesondere bei der Fertigung von Klemmen oder anderen Bauteilen, die maximale Flexibilität und eine hohe Belastbarkeit erfordern.

Das vielseitige Anwendungsspektrum umfasst im Allgemeinen Bauteile, die aus einem Blech oder einem Band mit kleinem Querschnitt hergestellt werden. Bainitisieren eignet sich vor allem für Dünnschnittbauteile aus Kohlenstoffstahl, die eine außerordentliche Belastbarkeit erfordern.

Bainitisieren ist für Eisenlegierungen mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt und Sphärogussstücke, wie z.B. SAE 1045 bis 1095, 4130, 4140, 5160, 6150 (C45 bis C100, 25CrMo4, 42CrMo4, 50CrV4) sowie für alle Anwendungen, die eine Härte zwischen 38-52 HRC erfordern, geeignet.

Prozessdetails

Das Bainitisieren von Stahl erfolgt in mehreren Schritten:

• Zunächst wird der Stahl bei Temperaturen zwischen 790°C-915°C (1450-1675°F) austenitisiert.
• Dann folgt eine Abschreckung in einem Warmbad (mit Salzschmelze oder auch mit Öl) bei einer konstanten Temperatur, in der Regel zwischen 260°-370°C (500-700°F).
• Das Bauteil verweilt in der Abschrecklösung, bis die Gefügeumwandlung von Austenit nach Bainit abgeschlossen ist.
• Anschließend wird das Bauteil auf Raumtemperatur abgekühlt.