Induktionshärten

Dieses Einsatzhärteverfahren dient der Verbesserung des Verschleißwiderstandes durch erhöhte Randschichthärte sowie der Verbesserung der Oberflächenhärte und der Verlängerung der Lebensdauer von Komponenten. Das Kerngefüge bleibt dabei unverändert.

Induktionshärten wird zur Verbesserung mechanischer Eigenschaften von nitrocarburierten Bauteilen in bestimmten Bereichen eingesetzt. Typische Anwendungsgebiete sind Antriebsstränge, Triebwerkskomponenten und Stanzteile. Induktionshärten eignet sich hervorragend für Reparaturfälle bei Gewährleistungsansprüchen oder bei Feldausfällen. Die wichtigsten Vorteile sind höhere Widerstandskraft, höherer Ermüdungswiderstand und verbesserte Verschleißfestigkeit in ausgewählten Bereichen. Es besteht somit nicht die Notwendigkeit, das Bauteil komplett neu gestalten zu müssen.

Vorteile

Das Verfahren wird bevorzugt bei Komponenten eingesetzt, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Infolge der Induktion entsteht eine hohe Oberflächenhärte mit einer hohen Einsatzhärtetiefe, die dem Bauteil einen hohen Widerstand gegen extreme Belastungen verleiht. Weicher Kern und eine extrem harte Außenschicht verbessern den Ermüdungswiderstand. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig bei Komponenten, die einer Torsionsbelastung ausgesetzt sind, sowie bei Oberflächen, auf die Stoßkräfte einwirken. Da Bauteile einzeln induktionsgehärtet werden, sind Maßänderungen im Allgemeinen vorhersagbar.

Anwendungsbereiche

Induktionshärten ist ein Wärmebehandlungsprozess, der zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften in ausgewählten Bereichen eines eisenhaltigen Bauteils beiträgt. Der daraus resultierende randschichtgehärtete Bereich erhöht neben den Festigkeitseigenschaften den Verschleiß- und den Ermüdungswiderstand.

Typische Anwendungsgebiete sind Getriebe, Zapfwellen, Achsen, Nockenwellen, Stanzteile und Spindeln, bei denen es sich meist um symmetrische Teile handelt. Da beim Induktionshärten nur bestimmte Bereiche von Bauteilen gehärtet werden, spricht man auch von einer „Einstück“-Oberflächenhärtung.

• Kohlenstoffstähle
• Legierungsstähle
• Edelstähle (martensitische Stähle)
• Metallpulver
• Gusseisen
• Grauguss
• Duktiles Eisen
• Temperguss

Prozessdetails

Induktionshärten ist ein Verfahren zur Oberflächenhärtung von Stahl und anderen Legierungskomponenten. Das Bauteil befindet sich dabei in einer Spule aus Kupfer, an die eine Wechselspannung angelegt wird, um das Bauteil auf eine Temperatur oberhalb ihrer Umwandlungstemperatur zu erwärmen. Der durch die Spule fließende Wechselstrom erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, welches das Bauteil bei ausreichender Feldintensität erhitzt.

Das Bauteil wird somit mit Hilfe eines magnetischen Wechselfeldes auf Umwandlungstemperatur erhitzt und anschließend abgeschreckt. Der Prozess beruht auf elektromagnetischer Induktion unter Verwendung einer Kupferspule, die von einem Strom mit einer bestimmten Frequenz und einer bestimmten Leistung durchströmt wird.