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Sehen Sie, wie Bodycote helfen kann.
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Eigenspannungen / Interne Spannungen
Fertigungsprozesse wie Stanzen, Pressen, Schmieden oder auch Drehen und Fräsen erzeugen oder führen zu Eigenspannungen im Material, die Verzug und Toleranzabweichungen verursachen oder Bauteilversagen bedeuten können.
Durch den Einsatz von Wärmebehandlungsverfahren wie Normalisieren, Spannungsarm- oder Lösungsglühen sowie auch HIP (Heißisostatisches Pressen) werden diese Spannungen durch gleichmäßigen Druck und Wärmebehandlung gezielt abgebaut.
Prozesse, die wir einsetzen, um diese Herausforderung zu lösen:
Atmosphärisches Aufkohlen
Das Aufkohlen erfolgt durch Erhitzen des Metalls in einer kohlenstoffreichen Atmosphäre über die Umwandlungstemperatur hinaus für eine bestimmte Zeit. Nach der Aufkohlung werden die Teile abgeschreckt, um die Aufkohlungsschicht an der Oberfläche zu härten. Der Kern bleibt dabei unangetastet. Es ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Oberflächenhärtung von kohlenstoffarmen Stählen. Die industrielle Bedeutung des Aufkohlens kommt in seinem Marktanteil zum Ausdruck, da ein Drittel aller Wärmebehandlungen durch Aufkohlen und Härten abgedeckt wird.
Vorteile der atmosphärischen Aufkohlung
Durch Aufkohlen und Abschrecken werden harte, verschleißfeste Oberflächen erzeugt. Außerdem wird ein Versagen durch Schlagbeanspruchung aufgrund eines weicheren Kerns vermieden. Im Gegensatz zu Einsatzhärtensverfahren wird dieses Verfahren in der Regel für tiefe Einsatztiefen verwendet.
Powdermet® - entkonturnahe Bauteile (NNS)
Die Powdermet® NNS-Technologie ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit einem hohen Grad an Komplexität, der mit herkömmlichen Mitteln nicht erreicht werden kann.
Vorteile von Powdermet® - Near net shape (NNS)
- Bietet Freiheit und Flexibilität bei der Gestaltung
- Designs sind nicht durch Bearbeitungsprozesse eingeschränkt
- Verbessert Materialausbeute und Effizienz
- Reduziert den Materialverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Schmiede- und Bearbeitungstechniken
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF)
Bei der HVOF-Beschichtung (High-Velocity Oxygen Fuel) handelt es sich um ein thermisches Spritzverfahren, das zur Verbesserung oder Wiederherstellung der Oberflächeneigenschaften oder Abmessungen eines Bauteils eingesetzt wird und so die Lebensdauer der Ausrüstung durch eine deutliche Erhöhung der Erosions- und Verschleißfestigkeit sowie des Korrosionsschutzes verlängert.
Geschmolzene oder halbgeschmolzene Materialien werden mit Hilfe des Hochtemperatur- und Hochgeschwindigkeitsgasstroms auf die Oberfläche gespritzt, wodurch eine dichte Spritzschicht entsteht, die auf eine sehr hohe Oberflächengüte geschliffen werden kann.
Die Anwendung der HVOF-Beschichtungstechnik ermöglicht das Auftragen von Beschichtungsmaterialien wie Metallen, Legierungen und Keramiken, um eine Beschichtung von außergewöhnlicher Härte und hervorragender Haftung auf dem Trägermaterial zu erzeugen, die eine hohe Verschleißfestigkeit und Korrosionsschutz bietet.
Als Technologiespezialist im Bereich der HVOF-Beschichtung bietet Bodycote eine Reihe von Sprühbeschichtungsmaterialien an, die Ihren spezifischen Anforderungen entsprechen. Unterstützt durch einen kundenorientierten Service, verarbeiten unsere Anlagen eine Vielzahl von Bauteilgrößen nach anspruchsvollen Standards mit zuverlässigen, wiederholbaren Ergebnissen.
Vorteile der Hochgeschwindigkeits-Sauerstoff-Brennstoff-Beschichtung (HVOF)
HVOF-Beschichtung:
- Geringere Kosten;
- Verbesserte Leistung;
- Verbesserte elektrische Eigenschaften;
- Ermöglichung des Betriebs von Komponenten bei höheren/niedrigeren Temperaturen;
- Ermöglicht den Betrieb von Komponenten in rauen chemischen Umgebungen;
- Verbesserte Effizienz; und
- Verbesserte Lebensdauer der zugehörigen Komponenten
Einführungshärten
Das Induktionshärten wird eingesetzt, um die mechanischen Eigenschaften von Eisenbauteilen in einem bestimmten Bereich zu verbessern. Typische Anwendungen sind Antriebsstrang, Aufhängung, Motorkomponenten und Stanzteile. Das Induktionshärten eignet sich hervorragend zur Behebung von Gewährleistungsansprüchen/Feldausfällen. Die Hauptvorteile sind Verbesserungen der Festigkeit, der Ermüdung und der Verschleißfestigkeit in einem bestimmten Bereich, ohne dass das Bauteil neu konstruiert werden muss.
Vorteile des Induktionshärtens
Bevorzugt für stark belastete Bauteile. Die Induktion verleiht eine hohe Oberflächenhärte mit einem tiefen Gehäuse, das extrem hohen Belastungen standhält. Die Ermüdungsfestigkeit wird durch die Entwicklung eines weichen Kerns erhöht, der von einer extrem zähen Außenschicht umgeben ist. Diese Eigenschaften sind für Teile, die Torsionsbelastungen ausgesetzt sind, und für Oberflächen, die Stoßkräften ausgesetzt sind, wünschenswert. Bei der Induktionsbearbeitung wird ein Teil nach dem anderen bearbeitet, was eine sehr vorhersehbare Maßveränderung von Teil zu Teil ermöglicht.
Corr-I-Dur®
Corr-I-Dur® ist eine patentrechtlich geschützte thermochemische Behandlung Bodycote zur gleichzeitigen Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und der Verschleißeigenschaften durch Erzeugung einer Eisennitrid-Oxid-Verbindungsschicht.
Vorteile von Corr-I-Dur®
Corr-I-Dur® wird bevorzugt für Bauteile eingesetzt, die einer korrosiven Umgebung in Kombination mit Verschleiß ausgesetzt sind. Eine sehr erfolgreiche Alternative zu Hartchrom, Chemisch Nickel und verschiedenen galvanischen Beschichtungen durch gleichzeitige Verbesserung des Korrosions- und Verschleißverhaltens; Corr-I-Dur® haben eine sehr gute Bindung an das Substrat, da sie in einem Diffusionsverfahren hergestellt werden. In vielen Fällen können die Teile mit den endgültigen Abmessungen bearbeitet werden, und die Kunden können nach der Corr-I-Dur® auf zusätzliche Schritte wie das Schleifen verzichten.
K-Tech Keramikbeschichtungen
Bodycote bietet ein einzigartiges Sortiment an thermochemisch geformten keramischen Beschichtungen zum Schutz vor Verschleiß und Korrosion in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen und für jede Art von Oberfläche.
Die K-Tech-Keramikbeschichtungen von Bodycote wurden speziell für Anwendungen in bestimmten Branchen entwickelt. Mehrere Formeln decken eine praktisch unbegrenzte Anzahl von möglichen Anwendungen ab, die auf die meisten Eisen- und einige Nichteisenmetalle aufgetragen werden können.
Chromoxid-Keramikmaterial, das thermochemisch an kundenspezifische Bereiche eines Teils gebunden wird, einschließlich Außendurchmesser, Innendurchmesser und einige nicht sichtbare Löcher und Öffnungen. Die einzelnen Keramikpartikel haben eine Größe im Submikronbereich und bestehen aus Mischungen ausgewählter keramischer Materialien, die miteinander und mit dem Substrat verbunden sind.
Vorteile von K-Tech Keramikbeschichtungen
- Härte
- Erheblich verbesserte Lebensdauer der Komponenten
- Geringe Reibung; die beschichtete Oberfläche ist antifouling
- Korrosionsschutz durch absolut dichte, porenfreie Barrieren
- Erhöht die Haftfestigkeit
- Chemisch, nicht mechanisch, verklebt
- Außergewöhnliche Verschleißfestigkeit
- Effektive Beschichtung von komplexen Geometrien und Innenbohrungen
- Keine messbaren Anhaftungen an der Oberfläche der Beschichtung
- Kein Vorschleifen erforderlich
- Erhöht die Lebensdauer von Beschichtungen in den meisten korrosiven Umgebungen um das 4- bis 10-fache
- Widerstandsfähig gegen Temperaturschwankungen und Stöße
- Hervorragende Gleitverschleißfestigkeit und hoher elektrischer Widerstand
- Extrem feine Kornstruktur
Plasmaspritzen
Beim Plasmaspritzen handelt es sich um ein thermisches Spritzverfahren, bei dem durch eine Kombination aus hoher Temperatur, hoher Energiequelle, einem relativ inerten Spritzmedium, in der Regel Argon, und hohen Partikelgeschwindigkeiten eine hochwertige Beschichtung erzeugt wird.
Als Plasma wird ein Gas bezeichnet, das auf eine so hohe Temperatur gebracht wurde, dass es ionisiert und elektrisch leitfähig wird.
Der Einsatz der Plasmaspritztechnik ermöglicht das Aufspritzen von nahezu allen metallischen oder keramischen Werkstoffen mit außergewöhnlicher Haftfestigkeit, wobei die Verformung des Substrats minimiert wird.
Als Technologiespezialist für das Plasmaspritzen bietet Bodycote eine Reihe von Materialien für das thermische Spritzen an, die Ihren speziellen Anforderungen entsprechen. Unterstützt durch einen kundenorientierten Service, verarbeiten unsere Anlagen eine Vielzahl von Bauteilgrößen nach anspruchsvollen Standards mit zuverlässigen, wiederholbaren Ergebnissen.
Vorteile von Plasmaspray
Der große Vorteil des Plasmaspritzverfahrens besteht darin, dass eine breite Palette von Werkstoffen - von Metallen bis hin zu feuerfesten Keramiken - auf kleine und große Bauteile gespritzt werden kann:
- Korrosionsschutz
- Verschleißfestigkeit
- Abstandskontrolle - Schleifmittel und abreibbare Stoffe
- Hitze- und Oxidationsbeständigkeit
- Temperaturmanagement
- elektrischer Widerstand und Leitfähigkeit
Niederdruckaufkohlen (LPC)
LPC ist eine fortschrittliche Technologie, die dem Konstrukteur eine Alternative zur atmosphärischen Aufkohlung bietet, um die Gleichmäßigkeit der Einsatztiefe, die Kontrolle der Abmessungen, die Sauberkeit der Teile und die Prozessflexibilität zu verbessern.
LPC ist eine Methode der reinen Aufkohlung in Kombination mit reiner Diffusion und wird verwendet, um eine gehärtete Oberfläche und einen zähen Kern zu erhalten, was zu einer erhöhten Verschleißfestigkeit und Ermüdungslebensdauer führt, wobei das Risiko einer Behandlungsverformung minimal ist.
Im Vergleich zu herkömmlichen Aufkohlungsbehandlungen ergibt das Verfahren eine hohe Härte unter der Oberfläche und ermöglicht eine präzise Steuerung der Einsatztiefe, des Gefüges und der Härte, selbst bei komplexen Formen und Sacklöchern.
Das Verfahren verursacht keine intergranulare Oxidation auf der Stahloberfläche aufgrund des Sauerstoffmangels in der Atmosphäre und macht die Nachschleifoperationen für Teile, die eine höhere Oberflächenqualität und Härte erfordern, überflüssig.
LPC ist ein sauberes Verfahren, das unter Vakuum durchgeführt wird und die Umwelt wesentlich weniger belastet als atmosphärische Wärmebehandlungsverfahren.
Vorteile der Niederdruckaufkohlung
- Das Verhältnis von Teilung zu Wurzel der aufgekohlten Schicht (Härtetiefe) bei Zahnrädern ist nahezu 1:1 (gleichmäßig).
- Hohe Härte unterhalb der Oberfläche im Vergleich zu konventionell aufgekohlten Teilen.
- Schnellere Zykluszeiten.
- Die Teile können zwischen 930°C und 1000°C (1700° und 1830°F) aufgekohlt werden.
- Eindringen von Kohlenstoff in tiefe Sacklöcher, was zu einer gleichmäßigen Härte auf dem gesamten Profil führt.
- Aufkohlen von kleinen Bohrungen und Sacklöchern.
- Vermeidung der Teilereinigung nach der Wärmebehandlung durch Hochdruck-Gasabschreckung (Trockenabschreckung).
- Reduzierung von Maßveränderungen durch temperaturunabhängige Wärmeübertragung bei der Hochdruck-Gasabschreckung.
- Verbesserte mechanische Eigenschaften - Beseitigung der intergranularen Oxidationsschicht, verbesserte Ermüdungseigenschaften.
- Maßkontrolle - geringe Verformung, vorhersehbar und wiederholbar
- Umweltfreundlich
- Reduzierte Fertigungsschritte wie Nachschleifen, Reinigung und Prüfung
- Erhöhte Sauberkeit der Produkte
- Präzise Kontrolle von Einsatztiefe, Gefüge und Härte
- Bessere Gleichmäßigkeit der Gehäusetiefe bei komplexen Formen. Die Gleichmäßigkeit der Gehäusetiefe kann in den meisten Fällen innerhalb von ±0,002" gehalten werden.
Borieren/Borieren
Borieren ist ein thermochemisches Verfahren zur Oberflächenhärtung, das bei einer Vielzahl von Eisen- und Nichteisenwerkstoffen sowie Cermets angewendet werden kann. Bei diesem Verfahren diffundieren Boratome in das Gitter des Grundmetalls und es bildet sich eine harte interstitielle Borverbindung an der Oberfläche. Das Oberflächenborid kann entweder in Form einer einphasigen oder einer zweiphasigen Boridschicht vorliegen.
Vorteile des Boridierens/Borierens
Beim Borieren wird eine gleichmäßige Härte von der Oberfläche bis zur gesamten Tiefe der diffundierten Schicht erreicht. Die erzielte Härte ist um ein Vielfaches höher als bei jedem anderen Oberflächenhärtungsverfahren. Die Kombination aus hoher Härte und niedrigem Reibungskoeffizienten verbessert die Verschleiß-, Abrieb- und Oberflächenermüdungseigenschaften. Weitere Vorteile des Borierens sind die Beibehaltung der Härte bei erhöhten Temperaturen, die Korrosionsbeständigkeit in saurem Milieu, der geringere Einsatz von Schmiermitteln und eine geringere Neigung zum Kaltschweißen.
Kohlenstoffnitrieren
Carbonitrieren ist ein austenitisches (über AC3) Einsatzhärtungsverfahren, das dem Aufkohlen ähnelt und bei dem Stickstoff (über NH3-Gas) hinzugefügt wird, um die Verschleißfestigkeit und Oberflächenhärte durch die Bildung einer gehärteten Oberflächenschicht zu erhöhen.
Vorteile des Carbonitrierens
Das Carbonitrieren wird in erster Linie angewandt, um einen harten und verschleißfesten Einsatz zu erzeugen. Durch die Diffusion von Kohlenstoff und Stickstoff wird die Härtbarkeit von unlegierten und niedrig legierten Stählen erhöht und ein härterer Einsatz als beim Aufkohlen erzeugt. Das Karbonitriereverfahren eignet sich besonders für die saubere Massenproduktion von Kleinteilen. Aufgrund der im Vergleich zum Aufkohlen niedrigeren Temperatur, die für das Carbonitrieren erforderlich ist, wird der Verzug reduziert. Die niedrige Abschreckgeschwindigkeit verringert das Risiko von Abschreckrissen.
Ionen-/Plasmanitrieren
Das Plasmanitrieren (Ionen-Nitrieren) ist ein plasmagestütztes thermochemisches Einsatzhärtensverfahren, das zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit, Oberflächenhärte und Ermüdung durch Erzeugung einer harten Schicht einschließlich Druckspannungen eingesetzt wird.
Vorteile des Ionen/Plasma-Nitrierens
Die Vorteile des Gasnitrierens können durch das Plasmanitrieren noch übertroffen werden. Insbesondere bei höher legierten Stählen wird durch das Plasmanitrieren eine hohe Oberflächenhärte erreicht, die eine hohe Verschleiß-, Fress- und Reibfestigkeit bewirkt. Die Ermüdungsfestigkeit wird hauptsächlich durch die Entwicklung von Oberflächendruckspannungen erhöht. Plasmanitrieren ist eine gute Wahl, wenn Teile sowohl nitrierte als auch weiche Bereiche aufweisen sollen. Die Möglichkeit der Erzeugung einer schichtfreien Diffusionsschicht wird beim Plasmanitrieren häufig vor der PVD- oder CVD-Beschichtung genutzt. So können maßgeschneiderte Schichten und Härteprofile erzielt werden.
Gasnitrieren
Das Gasnitrieren ist ein thermochemisches Einsatzhärteverfahren zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit, der Oberflächenhärte und der Ermüdungslebensdauer durch Auflösung von Stickstoff und harten Nitridausscheidungen.
Vorteile des Gasnitrierens
Das Nitrieren wird bevorzugt bei stark beanspruchten Bauteilen eingesetzt und verleiht ihnen eine hohe Oberflächenhärte, die eine hohe Beständigkeit gegen Verschleiß, Abrieb, Fressen und Festfressen bewirkt. Die Ermüdungsfestigkeit wird vor allem durch die Entwicklung von Oberflächendruckspannungen erhöht. Die breite Palette möglicher Temperaturen und Einhärtungstiefen, die die Einstellung verschiedener Eigenschaften der behandelten Teile ermöglichen, verleiht dem Gasnitrieren ein breites Anwendungsfeld.
Ferritische Nitrocarburierung – Gas
Das Bodycote Verfahren dieser Niedrigtemperatur-Oberflächenbehandlung, Lindure® genannt, beinhaltet die Zugabe von Sauerstoff. Dadurch werden die Ermüdungseigenschaften, die Beständigkeit gegen adhäsiven Verschleiß und die Anti-Haft-Eigenschaften deutlich verbessert.
Vorteile des Ferritischen Nitrocarburierens - Gas
Das Hauptziel der Behandlung mit ferritischem Nitrocarburieren ist die Verbesserung der Abriebfestigkeit der Bauteile. Die Verbundschicht weist eine erhebliche Verbesserung der Beständigkeit gegen adhäsiven Verschleiß auf. Durch das Einbringen von Stickstoff in die diffundierte Zone werden die Ermüdungseigenschaften verbessert. Ein zusätzlicher Vorteil des Verfahrens ist der minimale Verzug aufgrund des kurzen Prozesszyklus innerhalb der Ferritphase.
Neutrale Härtung
Neutralhärten, auch martensitisches Härten oder Abschreckhärten genannt, ist eine Wärmebehandlung zur Erzielung einer hohen Härte/Festigkeit bei Stahl. Sie besteht aus Austenitisieren, Abschrecken und Anlassen, um eine angelassenen Martensit- oder Bainitstruktur zu erhalten.
Vorteile der neutralen Härtung
Das neutrale Härten hat je nach Stahlsorte mehrere Vorteile:
- Materialien mit hoher Belastung können eine optimale Kombination aus hoher Festigkeit, Zähigkeit und ggf. Temperaturbeständigkeit erhalten
- Solche Teile können aufgrund ihrer höheren Festigkeit leichter und steifer gemacht werden.
- Werkzeuge und Matrizen erhalten die erforderliche hohe Verschleiß- und/oder Hitzebeständigkeit unter Beibehaltung der Zähigkeit
- Teile, die auf geringe Rauheit geschliffen werden müssen, erhalten die erforderliche Bearbeitbarkeit
- Wenn die Teile aus martensitischen nichtrostenden Stählen hergestellt sind, ist die Korrosionsbeständigkeit erst nach der Wärmebehandlung gegeben.
Werkzeugstähle: Die gewünschten Eigenschaften wie hohe Härte, Verschleißfestigkeit, Wärmebeständigkeit und Zerspanbarkeit können nur durch Härten erreicht werden.
Martensitische nichtrostende Stähle: Diese Stähle erhalten ihre maximale Korrosionsbeständigkeit erst durch Härten.
Für alle Stahlsorten: Während der Formgebung der Teile (vor der Wärmebehandlung) ist das Material relativ weich und daher leicht zu bearbeiten.
Ausbay-Abschrecken
Abschrecktechnik (beschränkt auf bestimmte hochfeste legierte Stähle), die die inneren Eigenspannungen und Verformungen reduziert, die sich aus der ungleichmäßigen Umwandlung und dem Wärmeschock ergeben, die für die herkömmliche Ölabschreckung typisch sind.
Vorteile der Ausbay-Abschreckung
Verringerung von Eigenspannungen und Verzug im Vergleich zum herkömmlichen Ölabschrecken ausgewählter hochfester Stähle. Ermöglicht die Wärmebehandlung von endkonturnahen Teilen und minimiert die erforderliche Bearbeitung/Schleifen der Komponenten nach der Wärmebehandlung.
Austempering
Das Bainitisieren wird eingesetzt, um die Festigkeit und Zähigkeit zu erhöhen und den Verzug zu verringern. Die Teile werden auf die Härtetemperatur erwärmt und dann schnell genug auf eine Temperatur oberhalb der Martensit-Starttemperatur (Ms) abgekühlt und für eine ausreichende Zeit gehalten, um die gewünschte Bainit-Mikrostruktur zu erzeugen.
Vorteile des Austemperierens
Das Bainitisieren ist ein Härteverfahren für Metalle, mit dem sich die gewünschten mechanischen Eigenschaften erzielen lassen:
- Höhere Duktilität, Zähigkeit und Festigkeit bei einer bestimmten Härte.
- Widerstandsfähigkeit gegen Schock
- Geringerer Verzug, insbesondere bei dünnen Teilen.
Martempering/Markenabschrecken
Der Zweck des Martempering/Marquenching besteht darin, die Abkühlung für eine gewisse Zeit zu verzögern, um die Temperatur im gesamten Werkstück anzugleichen. Dadurch werden Verformung, Rissbildung und Eigenspannung minimiert.
Vorteile von Martempering/Marquenching
Geringere Rissbildung aufgrund thermischer Spannungen. Geringere Eigenspannung im abgeschreckten Teilbereich bei Teilen mit unterschiedlicher Geometrie, Größe oder Gewicht.
Presshärten
Das kontrollierte Härten von Teilen mit engen Toleranzen, wie Zahnrädern, Lagerringen usw., in Einspannwerkzeugen. Gewährleistet eine gute Maßkontrolle und gleichmäßige Härtung.
Vorteile des Presshärtens
- Bevorzugt für große runde oder flache Bauteile;
- Beseitigung von Verzug und dadurch Verringerung der Nachbearbeitung durch Wärmebehandlung; und
- Ein wichtiger Faktor zur Kosteneinsparung.
Doppelte Härtung
Manchmal bedeutet Doppelhärtung aufgrund eines falschen Sprachgebrauchs eine lange Dauer der Austenitisierung oder eine lange Aufkohlungszeit, gefolgt von einer weichen Härtung oder einer langsamen Abkühlung außerhalb der Wärmekammer (wie ein Glühschritt) und einer erneuten Austenitisierung, gefolgt von einem Härtungsschritt (Abschrecken).
Beim Doppelhärten wird ein aufgekohltes Teil ebenfalls zweimal gehärtet, wobei die erste Härtung von der Härtetemperatur des Kernteils und die zweite von der Härtetemperatur des Einsatzes erfolgt (siehe DIN 17014).
Vorteile der Doppelhärtung
- Verfeinerte Korngröße und Mikrostruktur des Kerns des Teils, das während langer Zeit bei hoher Temperatur gewachsen ist
- Vermeidung von Überschuss-/Restaustenitgehalt in der Gehäusetiefe
- Reduziert oder begrenzt den Verzugsgrad von Teilen mit komplexen Formen
- Stellt die Härte des Kerns und des Gehäuses genauer ein
Temperieren
Das Anlassen ist ein Wärmebehandlungsverfahren bei niedrigen Temperaturen (unter A1), das normalerweise nach dem Neutralhärten, Doppelhärten, atmosphärischen Aufkohlen, Carbonitrieren oder Induktionshärten durchgeführt wird, um das gewünschte Verhältnis von Härte und Zähigkeit zu erreichen.
Vorteile des Temperierens
Die maximale Härte einer Stahlsorte, die durch Härten erreicht wird, verleiht dem Werkstoff eine geringe Zähigkeit. Durch Anlassen wird die Härte des Werkstoffs verringert und die Zähigkeit erhöht. Durch das Anlassen können Sie die Materialeigenschaften (Verhältnis von Härte und Zähigkeit) an eine bestimmte Anwendung anpassen.
Lösung und Alter: Aluminiumlegierungen
Es gibt eine Reihe von Aluminium-Knet- und -Gusslegierungen, die durch Lösungsglühen und Altern in einer Vielzahl unterschiedlicher Zustände verfestigt werden können.
Vorteile von Lösungsglühen und Vergüten: Aluminium-Legierungen
Die mechanischen Eigenschaften von Bauteilen aus wärmebehandelbaren Legierungen können durch die Wahl einer geeigneten Lösung und einer geeigneten Abfolge von Alterungsprozessen optimiert werden. Bei bestimmten Legierungen kann z. B. die Korrosionsbeständigkeit auf Kosten der Festigkeit verbessert werden und umgekehrt.
Je nach Legierung und Querschnitt zum Zeitpunkt der Lösungsbehandlung können verschiedene Kühlmethoden zur Verringerung des Verzugs eingesetzt werden.
Lösung und Alter: Nickellegierungen
Unter Lösungsglühen versteht man das Erhitzen einer Legierung auf eine geeignete Temperatur, wobei sie lange genug auf dieser Temperatur gehalten wird, um einen oder mehrere Bestandteile in eine feste Lösung übergehen zu lassen, und das anschließende schnelle Abkühlen, um diese Bestandteile in Lösung zu halten. Nachfolgende Ausscheidungswärmebehandlungen ermöglichen eine kontrollierte Freisetzung dieser Bestandteile entweder auf natürliche Weise (bei Raumtemperatur) oder künstlich (bei höheren Temperaturen).
Vorteile von Lösungsglühen und Vergüten: Nickellegierungen
Es gibt eine Vielzahl von Guss- und Knetlegierungen auf Nickelbasis, die durch Lösungsbehandlung oder durch Lösungsbehandlung und Ausscheidungshärtung verschiedene wünschenswerte Eigenschaften erhalten. Eigenschaften wie mechanische Festigkeit bei Raumtemperatur und/oder erhöhter Temperatur, Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit werden in der Regel durch solche Wärmebehandlungen verbessert.
Ausscheidungshärtung: Rostfreie Stähle
Ausscheidungswärmebehandlungen verstärken Werkstoffe, indem sie die kontrollierte Freisetzung von Bestandteilen zur Bildung von Ausscheidungsclustern ermöglichen, die die Festigkeit des Bauteils deutlich erhöhen.
Vorteile des Ausscheidungshärtens: Nichtrostende Stähle
Es gibt eine Vielzahl von Guss- und Knetlegierungen aus rostfreiem Stahl, die durch Lösungsglühen oder Lösungsglühen und Ausscheidungshärten verschiedene wünschenswerte Eigenschaften erhalten können. Eigenschaften wie mechanische Festigkeit bei Raumtemperatur und/oder erhöhter Temperatur und Korrosionsbeständigkeit werden in der Regel durch solche Wärmebehandlungen verbessert.
Glühen
Bei Stählen wird das Glühen in der Regel eingesetzt, um die Härte zu verringern, die Duktilität zu erhöhen und innere Spannungen zu beseitigen.
Vorteile des Glühens
Durch das Glühen wird die Duktilität nach der Kaltverformung wiederhergestellt, so dass eine weitere Verarbeitung ohne Rissbildung möglich ist. Das Glühen kann auch dazu verwendet werden, mechanische Spannungen abzubauen, die durch Schleifen, maschinelle Bearbeitung usw. entstanden sind, und so Verformungen bei nachfolgenden Wärmebehandlungen bei höheren Temperaturen zu verhindern. In einigen Fällen wird das Glühen auch zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften eingesetzt.
Rekristallisation
Die Rekristallisation ist ein Prozess, der durch Erhitzen erreicht wird und bei dem verformte Körner durch eine neue Reihe von Körnern ersetzt werden, die keimen und wachsen, bis die ursprünglichen Körner vollständig verbraucht sind.
Das Rekristallisationsglühen ist ein Glühverfahren, das bei kaltverformtem Metall angewandt wird, um die Keimbildung und das Wachstum neuer Körner ohne Phasenwechsel zu erreichen. Durch diese Wärmebehandlung werden die Folgen der starken plastischen Verformung von stark geformten kaltverformten Teilen beseitigt. Das Glühen ist wirksam, wenn es auf gehärtete oder kaltverformte Stähle angewendet wird, bei denen das Gefüge rekristallisiert, um neue Ferritkörner zu bilden.
Vorteile der Rekristallisierung
- ermöglicht den Erholungsprozess durch Reduzierung oder Beseitigung der Verfestigungseffekte (Spannungen)
- erhöht gleichachsige Ferritkörner, die sich aus den länglichen Körnern gebildet haben
- senkt die Festigkeit und den Härtegrad
- erhöht die Duktilität
Normalisierung
Das Normalisieren zielt darauf ab, dem Stahl ein einheitliches und feinkörniges Gefüge zu verleihen. Das Verfahren wird eingesetzt, um ein vorhersehbares Gefüge zu erhalten und die mechanischen Eigenschaften des Stahls zu gewährleisten.
Vorteile der Normalisierung
Nach dem Schmieden, Warmwalzen oder Gießen ist das Gefüge eines Stahls oft inhomogen und besteht aus großen Körnern und unerwünschten Gefügebestandteilen wie Bainit und Karbiden. Ein solches Gefüge wirkt sich negativ auf die mechanischen Eigenschaften des Stahls sowie auf die Bearbeitbarkeit aus. Durch Normalisieren kann der Stahl ein feinkörnigeres, homogeneres Gefüge mit vorhersehbaren Eigenschaften und Bearbeitbarkeit erhalten.
Unterkritisches Glühen/Interkritisches Glühen
Sub-critical annealing (or sub-critical treatment) is annealing carried out slightly below the eutectoid temperature (Ac1 point = eutectoid transformation (723°C for carbon-steels)). Sub-critical annealing does not involve the formation of austenite, while intercritical annealing involves the formation of ferrite and austenite (< 0.8%C carbon-steels).
Vorteile des unterkritischen Glühens/interkritischen Glühens
Ziel des Weichglühens ist es, eine gleichmäßige Verteilung der kugelförmigen Karbide im Stahl zu erreichen, wodurch das Material weicher und zäher wird. Normalerweise erhöht sich durch die Vergrößerung der Sphäroide die Bearbeitbarkeit des Stahls.
Weichglühen
Das Weichglühen ist ein Hochtemperatur-Wärmebehandlungsverfahren, das im Bereich A1 durchgeführt wird. Wie der Name schon sagt, besteht das Ziel des Verfahrens darin, ein Material so weich wie möglich zu machen. Nach dem Weichglühen hat das Material eine weiche und leicht zu bearbeitende Struktur.
Vorteile des Weichglühens
Steels with higher carbon content, and most high-alloy steels, which are allowed to air cool after hot working, such as forging or hot rolling, are usually hard to machine. Soft annealing reduces the hardness and makes the material easier to machine. Soft annealing of low carbon steels < 0,35% C will normally result in a structure too soft and sticky for cutting operations.
Die Gefahr von Härtungsrissen beim erneuten Härten von vergütetem Stahl kann durch Weichglühen vor dem Härten und Anlassen verringert werden.
Ionenimplantation
Das Implantec-Verfahren von Bodycotekann zur Verbesserung des Reibungskoeffizienten, des Haftverschleißes und der Oberflächenhärte von Polymeren und Metallen eingesetzt werden, indem die Oberflächen mit einem hochenergetischen Ionenstrahl beschossen werden.
Vorteile der Ionenimplantation
Die Ionenimplantation hat eine Reihe von Vorteilen, unter anderem:
- Oberflächenhärtung des Materials, wodurch es sehr widerstandsfähig gegen Verschleiß, insbesondere gegen adhäsiven Verschleiß, wird;
- Verringerung des Reibungskoeffizienten, wodurch das Festfressen verringert wird;
- Erhöhung der Ermüdungsgrenze um bis zu 30 %;
- Oberflächenbehandlung ohne Temperaturerhöhung (Kaltmetallurgie);
- Keine geometrische Verzug;
- Erhaltung der Oberflächenbeschaffenheit (z. B. Superfinish) und der mechanischen Eigenschaften (z. B. niedrigtemperaturgehärteter Stahl);
- Kein Abblättern (es handelt sich nicht um eine Beschichtung); und
- Deutlich verbesserte Korrosionsbeständigkeit.
Das Verfahren wird vor Ort und an bereits fertig bearbeiteten Teilen durchgeführt und kann auf Metalle, Polymere oder Elastomere angewendet werden.
Spannungsarmglühen
Das Spannungsarmglühen wird bei Metallerzeugnissen durchgeführt, um Eigenspannungen in der Struktur zu minimieren und so das Risiko von Maßänderungen bei der weiteren Herstellung oder der endgültigen Verwendung des Bauteils zu verringern.
Vorteile von Stressabbau
Die spanabhebende Bearbeitung und das Schneiden sowie die plastische Verformung führen zum Aufbau von Spannungen in einem Werkstoff. Diese Spannungen können zu unerwünschten Dimensionsänderungen führen, wenn sie unkontrolliert freigesetzt werden, z. B. bei einer nachfolgenden Wärmebehandlung. Um die Spannungen nach der Bearbeitung und das Risiko von Maßänderungen zu minimieren, kann das Bauteil spannungsarmgeglüht werden.
Das Spannungsarmglühen erfolgt in der Regel nach der Vorbearbeitung, aber vor der Endbearbeitung wie Polieren oder Schleifen.
Teile, die enge Maßtoleranzen aufweisen und weiterverarbeitet werden sollen, z. B. durch Nitrocarburieren, müssen spannungsarmgeglüht werden.
Geschweißte Konstruktionen können durch Spannungsarmglühen spannungsfrei gemacht werden.
Wasserstofflöten
Wasserstoffhartlöten ist ein Hartlötverfahren, das die reinigenden (reduzierenden) Eigenschaften von hochreinem Wasserstoff nutzt, um die Fließeigenschaften des Hartlots zu verbessern. Die Wasserstoffatmosphäre reduziert die Oberflächenoxide auf dem Grundwerkstoff, so dass das Hartlot besser fließen (benetzen) kann und eine hochfeste Lötverbindung entsteht.
Vorteile des Lötens mit Wasserstoff
- Sauberkeit - die Reduzierung der Oberflächenoxide auf dem Grundmaterial verbessert die Sauberkeit und Integrität der Lötverbindung.
- Mehr Optionen für Lötlegierungen und Grundwerkstoffe - ermöglicht die Verwendung von Lötlegierungen und Grundwerkstoffen mit hohem Dampfdruck, die nicht in einer Vakuumatmosphäre gelötet werden können.
HIP-Diffusionsschweißen
Das HIP-Diffusionskleben wird verwendet, um eine feste Verbindung zwischen zwei oder mehr Materialien (entweder fest oder pulverförmig) herzustellen, die ohne Klebstoff miteinander in Kontakt stehen. Dies ermöglicht höhere Betriebstemperaturen und eine stärkere metallurgische Verbindung.
Vorteile der HIP-Diffusionsverklebung
Das HIP-Diffusionskleben ermöglicht es, unterschiedliche Materialien ohne die Temperaturbeschränkungen von Klebstoffen miteinander zu verkleben. Es bildet eine metallurgische Verbindung, bei der die Diffusion auf atomarer Ebene stattfindet. Sie ermöglicht es, hochwertige Werkstoffe mit kostengünstigeren Substraten selektiv nur dort zu verbinden, wo die hochwertigen Materialeigenschaften benötigt werden, was die Lebensdauer kritischer Komponenten in korrosiven und/oder erosiven Umgebungen und in Anwendungen mit hohen Temperaturen erheblich verlängert.
Elektronenstrahlschweißen
Elektronenstrahlschweißen (EBW) ist ein spezielles Metallverbindungsverfahren, mit dem hochfeste Verbindungen mit minimalem Verzug hergestellt werden können.
Vorteile des Elektronenstrahlschweißens
- Geringer Wärmeeintrag für die geschweißten Teile;
- Minimale Verzug;
- Schmale Schmelzzone (MZ) und schmale Wärmeeinflusszone (WEZ);
- Tiefes Einschweißen von 0,05 mm bis 200 mm (0,002" bis 8") in einem Durchgang;
- Hohe Schweißgeschwindigkeit;
- Schweißen von allen Metallen, auch mit hoher Wärmeleitfähigkeit;
- Schweißen von Metallen mit unterschiedlichem Schmelzpunkt;
- Das Vakuumverfahren liefert Erträge in einer sauberen und reproduzierbaren Umgebung;
- Natürliches Schweißverfahren für sauerstoffhungrige Werkstoffe wie Titan, Zirkonium und Niobium;
- Der Maschinenprozess garantiert Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Betriebsbedingungen;
- Kostengünstiges Schweißverfahren für die Großproduktion im Automatikbetrieb; und
- Die Teile können meist im geschweißten Zustand verwendet werden - eine Nachbearbeitung ist nicht erforderlich.
Induktionslöten
Beim Induktionslöten werden zwei oder mehr Werkstoffe mit einem Zusatzwerkstoff, der einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Grundwerkstoffe hat, durch Induktionserwärmung miteinander verbunden. Bei der Induktionserwärmung werden in der Regel eisenhaltige Werkstoffe durch das elektromagnetische Feld, das durch den Wechselstrom einer Induktionsspule erzeugt wird, schnell erhitzt.
Vorteile des Induktionslötens
- Das Hartlöten bietet Konstrukteuren und Fertigungsingenieuren die Möglichkeit, sowohl einfache als auch komplexe Konstruktionen zu verbinden.
- Das Verfahren ist schnell und ermöglicht einen raschen Durchsatz von Teilen.
- Ermöglicht das Löten von sehr definierten und selektiven Bereichen
Ofen- und Vakuumlötens
Ofenlöten ist ein halbautomatisches Verfahren, bei dem Metallteile mit einem ungleichen, niedrigeren Zusatzwerkstoff verbunden werden. Das Ofenlöten ermöglicht es Konstrukteuren und Fertigungsingenieuren, einfache oder komplexe Konstruktionen aus einer Verbindung oder aus mehreren Verbindungen zusammenzufügen.
Eine der häufigsten Formen des Ofenlötens wird in einem Vakuumofen durchgeführt und als Vakuumlöten bezeichnet. Die zu verbindenden Teile werden gereinigt, das Hartlot wird auf die zu verbindenden Oberflächen aufgetragen und dann in den Ofen gelegt. Die gesamte Baugruppe wird auf Löttemperatur gebracht, nachdem die Luft aus dem Ofen evakuiert wurde, um jegliche Oxidation oder Verunreinigung zu vermeiden, die beim Schmelzen des Hartlots und beim Fließen in die Verbindungsstellen auftritt.
Vorteile des Ofen- und Vakuumlötens
- Kostengünstiges Verfahren
- Reproduzierbares Metallverbindungsverfahren mit hoher Integrität
- Ermöglicht das Verbinden von nicht schweißbaren, unähnlichen und nichtmetallischen Materialien
- Das Hartlöten bietet Konstrukteuren und Fertigungsingenieuren die Möglichkeit, sowohl einfache als auch komplexe Konstruktionen mit einer oder mehreren hundert Verbindungen zu verbinden.
Spezialverfahren für Edelstahl (S³P)
Specialty Stainless Steel Processes (S³P) mit Kolsterising® bieten einzigartige Lösungen für die Oberflächenhärtung von austenitischem rostfreiem Stahl, Nickelbasislegierungen und Kobalt-Chrom-Legierungen, die zu verbesserten mechanischen Eigenschaften und Verschleißfestigkeit führen, ohne die Korrosionsbeständigkeit zu beeinträchtigen.
Vorteile von Spezialverfahren für nichtrostenden StahlS³P)
- Erhöhte Oberflächenhärte auf 900-1300 HV0,05 (je nach Grundmaterial und Oberflächenbeschaffenheit)
- Richtig ausgewählte und konstruierte Materialien und Teile erhalten die Korrosionsbeständigkeit
- Behandelte Teile bieten Farb- und Formbeständigkeit
- Es ist keine Nachbehandlung erforderlich
- Keine Gefahr der Delamination
- Die paramagnetischen Eigenschaften von austenitischen Werkstoffen bleiben nach der Behandlung unverändert
- Eliminiert Reibungsverluste und Fressen
- Äußerst widerstandsfähig gegen Oberflächenverschleiß wie Gleitverschleiß in Kombination mit abrasivem Verschleiß und Kavitationserosion.
Powdermet® einfache Form
Die Herstellung von Bauteile mit einfacher Geometrie aus heißisostatisch gepressten (HIP) Metall-, Polymer-, Keramik- oder Verbundwerkstoffpulvern ergibt Blöcke mit hervorragenden ursprünglichen Materialeigenschaften. Bei diesen Formen handelt es sich in der Regel um Vorformen für nachfolgende Arbeitsgänge wie Schmieden oder Strangpressen oder um Produkte, die leicht auf Endmaße bearbeitet werden können. Pulvermetallurgische (PM) HIP-Einfachformen umfassen auch HIP-Beschichtungen, die das Verbinden und Koextrudieren unterschiedlicher Materialien ermöglichen.
Vorteile von Powdermet® simple shape
- Pulvermetallurgie HIP ermöglicht kürzere Lieferzeiten im Vergleich zu konventionellen Verarbeitungsprozessen wie Schmieden
- Isotrope mechanische Eigenschaften aufgrund der kleinen, einheitlichen Korngröße und der feinen, gleichmäßig verteilten Partikel der zweiten Phase
- Die Verarbeitung von Metallpulver ermöglicht einen höheren Legierungsgehalt als bei traditionell geschmolzenen und verfestigten Legierungen, was zu besseren Materialeigenschaften führt.
- Die Festkörperverarbeitungsmethode minimiert die Entmischung und optimiert so die Korrosionsbeständigkeit
- Ermöglicht die Herstellung von völlig dichten Legierungen und Mikrostrukturen, die mit anderen Herstellungsverfahren nicht möglich sind
- Schmales Streuband der Variabilität der mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu Guss- und Schmiedeteilen
- Pulvermetallurgisches HIP bietet im Vergleich zu anderen Produktionsmethoden eine höhere Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, da eine feine, gleichmäßige Karbiddispersion erreicht wird.
- Erzielt höhere Schnittgeschwindigkeiten und längere Standzeiten als konventionell hergestellte Werkzeugstähle
- Das pulvermetallurgische HIP-Verfahren kann gesleevte Blöcke aus zwei verschiedenen Materialien für die Koextrusion herstellen
Heißisostatisches Pressen
Heißisostatisches Pressen (HIP) ist ein Herstellungsverfahren zur Beseitigung der inneren Mikroporosität in Metallgussteilen und anderen Materialien. HIP ermöglicht auch die Verdichtung von Metall-, Polymer-, Keramik- und Verbundpulvern im festen Zustand. Beide Verfahren führen zu besseren Materialeigenschaften.
Vorteile des heißisostatischen Pressens
- Eliminiert alle inneren Hohlräume in Gussteilen und metallischen Komponenten, die durch additive Fertigungsverfahren entstehen
- Verringert die Rückweisungsrate bei der Gussprüfung
- Verbessert die Produktkonsistenz
- Verbessert die Festigkeit und die mechanischen Eigenschaften (Ermüdungsfestigkeit, Duktilität, Kerbschlagzähigkeit) von Gussstücken und ermöglicht möglicherweise ein schlankeres Design
- Verbessert die Vakuumdichtigkeit und die bearbeitete Oberfläche von Gussteilen
- Erzeugt Material voller Dichte aus Metall-, Verbundstoff-, Polymer- oder Keramikpulvern ohne Schmelzen
- Aus Pulvern entsteht ein festes Material mit hervorragenden Eigenschaften aufgrund der feinen, einheitlichen Korngröße und der isotropen Struktur
- Ermöglicht die Kombination einzigartiger Pulvermischungen zu Festkörpern, die mit anderen Herstellungsmethoden nicht möglich wären
- Herstellung komplex geformter fester Komponenten aus Pulvern
- Verbessert die Zähigkeit, Duktilität, Ermüdungsfestigkeit und Konsistenz von Metallspritzgussteilen (MIM)
- Verbindet unterschiedliche Metalle, ohne dass temperaturbegrenzende Klebstoffe erforderlich sind
- Herstellung von plattierten Bauteilen durch HIP-Bonden.
Verdichtung beim Gießen
Das heißisostatische Pressen (HIPing) zur Verdichtung von Metallgussteilen erfolgt durch Anwendung von Gasdruck bei erhöhter Temperatur, wobei die innere Mikroporosität durch plastische Verformung und Diffusionsbindung beseitigt wird.
Vorteile der Gussverdichtung
- HIP verbessert die Produktkonsistenz bei geringeren Schwankungen der mechanischen Eigenschaften.
- In der Regel erhöhen sich die Zugfestigkeit und die Dehnbarkeit um etwa 5 % und die Duktilität um bis zu 50 %, wobei das Ausmaß der Verbesserung der Gusseigenschaften von vielen Parametern abhängt, u. a. von der Ausgangsqualität im Gusszustand.
- Die Ermüdungseigenschaften verbessern sich nach dem HIP-Verfahren erheblich, wobei die Ermüdungslebensdauer um das bis zu Zehnfache gesteigert werden kann, so dass die Eigenschaften mit denen ähnlicher Knetlegierungen vergleichbar sind.
- Schlagzähigkeit, Zähigkeit und Oberflächengüte der bearbeiteten Teile werden verbessert.
- Eigenschaftsverbesserungen können dazu führen, dass Gussteile für neue Anwendungen in Betracht gezogen werden können und/oder eine Umgestaltung bestehender Komponenten zu einer kostengünstigeren Lösung ermöglicht wird.
- Schwindungsdefekte, Kriechhohlräume und innere Risse werden beseitigt.
- HIP ermöglicht die Rückgewinnung von Gussteilen, die andernfalls aufgrund der Röntgeninspektion abgelehnt werden würden.
- Durch die Beseitigung der Mikroporosität beseitigt HIP die Ermüdungsrissbildung.
HIP-Beschichtung
Diffusionsschweißen von Festkörpern oder Festkörpern mit pulvermetallurgischem Material zur Herstellung eines bimetallischen Bauteils mit erstklassigen Materialeigenschaften auf ausgewählten Oberflächen durch Verkapselung und heißisostatisches Pressen.
Vorteile der HIP-Verbundwerkstoffe
- Die Dicke der Funkionsschicht "Beschichtung" ist im Vergleich zu anderen Beschichtungen nicht begrenzt.
- Fähigkeit, Metalle/Verbundwerkstoffe zu verbinden, die mit herkömmlichen Techniken nicht verbunden werden können
- Ermöglicht die Verwendung eines kostengünstigeren Substrats für den Großteil des Teils und spart dadurch Materialkosten
- Die Festigkeit der Verbindung kann der des Untergrunds entsprechen
- Herstellung von bimetallischen Bauteilen ohne Schweiß- oder Befestigungstechniken, wodurch das Risiko von Fehlern bei der Herstellung verringert wird
- Verbessert die Lebensdauer und Leistung im Vergleich zu Komponenten, die nur aus der Substratlegierung hergestellt werden
- Ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit Abmessungen nahe der Endform, mit begrenzten Bearbeitungs- oder Endbearbeitungsvorgängen, was die Anzahl der Bearbeitungsschritte reduziert und die Vorlaufzeit im Vergleich zu geschmiedeten und beschichteten Bauteilen erheblich verkürzt.
HIP-Löten
Verbindung von zwei inkompatiblen Werkstoffen durch das HIP-Verfahren unter Verwendung einer Hartlot-Zwischenschicht.
Vorteile des HIP-Lötens
- Ermöglicht die Bindung von Materialien, die im festen Zustand nicht löslich sind
- Ermöglicht es dem Konstrukteur, sehr unterschiedliche Materialeigenschaften in unmittelbarer Nähe zu kombinieren
- Erzeugt porositätsfreie Klebefugen mit guten mechanischen Eigenschaften
- Erzeugt Verbindungen, die dem herkömmlichen Hartlöten überlegen sind.
Densal®
Bodycote bietet das heißisostatische Pressen an, eine Dienstleistung zur Verdichtung von Gussteilen speziell für Aluminium, um Porosität zu beseitigen und die Leistungsfähigkeit von Aluminiumlegierungen zu erhöhen. Dazu gehört auch Densal®, das exklusiv von Bodycote angeboten wird.
Nach mehrjährigen Versuchen und Überprüfungen in der Automobilindustrie hat das technische Expertenteam von Bodycotedas Densal®-Verfahren entwickelt. Seit seiner Einführung wurde Densal® von großen OEMs und ihren Tier-1-Zulieferern übernommen und in deren Produktionsprozesse integriert. Das Verfahren hat erfolgreich zur Verbesserung von Aluminiumkomponenten und zu Kosteneinsparungen in der Lieferkette beigetragen.
Die Verwendung von Densal® in Kombination mit bewährten Gießereitechniken führt zu einer deutlichen Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Gussteilen und ermöglicht die Herstellung hochwertiger, porositätsfreier Aluminiumgusskomponenten.
Vorteile von Densal®
- Erhöhte mechanische Festigkeit
- Längere Ermüdungslebensdauer
- Gleichmäßige mechanische Eigenschaften
- Porenfrei bearbeitete Oberflächen
- Geringere Streuung der Eigenschaften
- Verbesserte Akzeptanz der Röntgeninspektion
- Verbesserte Oberflächengüte
Simulation und Analyse
Prozessmodellierungswerkzeuge auf der Grundlage der Finite-Elemente-Analyse (FEA) zur Vorhersage der Verdichtung und Formveränderung beim gekapselten heißisostatischen Pressen (HIP) von Pulverwerkstoffen.
Vorteile von Simulation und Analyse
- Ermöglicht iterative, virtuelle Fertigungsschritte zur Optimierung des Komponentendesigns
- Kürzere Produktionsvorlaufzeiten und weniger Endbearbeitungsvorgänge
- Ermöglicht Kosteneinsparungen und eine bessere Nutzung von schwer zu bearbeitenden und teuren Materialpulvern
- Förderung der Zusammenarbeit mit dem Kunden, um alle Anforderungen und Inputs zu berücksichtigen
- Ermöglicht Konstruktionen, die das Schweißen, die Bearbeitung und den Materialverbrauch minimieren
- Schafft Lösungen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht möglich sind.
Labordienstleistungen für HIP
Technische Unterstützung, um das Verständnis der Kunden für die Vorteile von HIP zu verbessern, Qualitätssicherung zu betreiben und die interne Entwicklung neuer Produkte oder Dienstleistungen zu fördern.
Vorteile von Labordienstleistungen für HIP
- Besseres Verständnis der Kunden für die Vorteile von HIP
- Qualitätssicherung für die Integrität von PM-Verdichtung und HIP-Beschichtung
- Interne Entwicklung/Prüfung neuer Produkte/Dienstleistungen
- Bewertung der Auswirkungen von HIP auf neuartige Materialkombinationen
- Prüfung nach geltenden ASTM- und MPIF-Normen
- Werkzeug zur Fehleranalyse
- Zusammenarbeit mit Kunden bei Entwicklungsprojekten
- Technische Unterstützung für Bodycote und unsere Kunden.
Nitrocarburieren
Das Nitrocarburieren ist eine flache Variante des Nitrierverfahrens. Dieses Verfahren wird hauptsächlich durchgeführt, um die Oberflächenschicht verschleißfester zu machen und die Ermüdungsfestigkeit zu verbessern.
Das Nitrocarburieren existiert in zwei industriell anerkannten Formen:
-
Gasnitrocarburieren (GNC ) - das am weitesten verbreitete Verfahren, geeignet für mittlere bis hohe Stückzahlen, für den allgemeinen Maschinenbau und für Automobilteile.
-
Plasma-(Ionen-)Nitrocarburieren (PNC ) - wird für Präzisionsteile verwendet, die eine genaue Kontrolle der Verbindungsschicht, minimalen Verzug und saubere Oberflächen erfordern.
Vorteile des Nitrocarburierens
- Relativ geringe Kosten;
- Hohe Verschleißfestigkeit;
- Hervorragende Abrieb- und Festfresserfestigkeit;
- Die Ermüdungseigenschaften wurden um bis zu 120 % verbessert;
- Erheblich verbesserte Korrosionsbeständigkeit;
- Gute Oberflächengüte;
- Vernachlässigbare Formverzerrung;
- vorhersehbare Wachstumseigenschaften; und
- Substitution von Legierungen - unlegierte Kohlenstoffstähle ersetzen niedrig legierte Stähle.
Elektrischer Lichtbogen-Draht
Beim Lichtbogenspritzen handelt es sich um ein thermisches Spritzverfahren, bei dem ein elektrischer Lichtbogen zwischen zwei verbrauchbaren Elektroden des Beschichtungsmaterials als Wärmequelle dient. Dies ist ein kosteneffizientes Beschichtungsverfahren mit hohem Durchsatz, das in der Regel für Dickbeschichtungen und Oberflächenwiederherstellung eingesetzt wird. Es können auch hervorragende metallische Beschichtungen wie Molybdän, Aluminium, NiAl und Zink für den Verschleiß- und Korrosionsschutz hergestellt werden.
Mit Lichtbogendraht kann eine breite Palette von Oberflächenbeschichtungen hergestellt werden. Bei diesem Verfahren wird ein positiv und negativ geladenes Doppeldrahtsystem verwendet. Anschließend wird die Beschichtung mit Hilfe von Hochdruckluft oder -gas zerstäubt und auf die Arbeitsfläche geschleudert.
Wir bieten umfassende, kosteneffiziente Möglichkeiten zum Lichtbogen-Drahtspritzen, die es unseren Kunden ermöglichen, ihre betriebliche Effizienz zu verbessern und die Wartungskosten durch unsere Dienstleistungen im Bereich der Oberflächentechnik zu senken.
Vorteile von Lichtbogendraht
- Hochwertige, kosteneffiziente Lösung
- Starke, dichte Oberfläche
- Griffige und rutschhemmende Oberflächen
- Niedrige Prozesstemperatur
- Hoher Materialausstoß pro Stunde
- Beständigkeit gegen viele korrosive Umgebungen
Eloxieren
Beim Eloxieren werden schützende und dekorative Oxidschichten auf Aluminium erzeugt, die den Korrosionsschutz und die Verschleißfestigkeit verbessern. Verschiedene Farben werden durch Färben oder elektrolytische Färbung erzeugt.
Vorteile der Eloxierung
- Langlebig und umweltfreundlich
- Genauigkeit der Toleranzen
Schlammbeschichtungen
Schlickerbeschichtungen bestehen in der Regel aus einer Flüssigkeit oder einem Schlicker und können durch Sprühen, Tauchen oder Pinseln aufgetragen werden. Nach dem Auftragen der Beschichtung erfolgt eine thermische Aushärtung. Typische Beschichtungen sind;
Korrosionsschutzbeschichtungen
Diese Technologie wird in der Gasturbinenindustrie zur Beschichtung von Verdichterkomponenten wie Schaufeln, Leitschaufeln, Blisks und Rotoren eingesetzt. Bei diesem Verfahren, das in der Regel als Opfer- oder Korrosionsschutzschicht zum Schutz vor Witterungseinflüssen eingesetzt wird, wird eine lackähnliche, thermisch gehärtete Beschichtung aufgebracht. Dieses Verfahren ist in der Regel für die Niedertemperaturseite des Turbinentriebwerks konzipiert und kann ohne weitere Nachbearbeitung zu sehr glatten Oberflächen von weniger als 20aa gespritzt werden. In der Regel werden für diese Anwendungen Slurries auf Metall- und Keramikbasis verwendet. Sie können einlagig oder zweilagig sein und sowohl eine Opfer- als auch eine Dichtungsschicht aufweisen.
Dri-Film-Gleitmittel
Dri-Film-Graphit- oder Moly-Disulfid-Schmiermittel und PTFE-Beschichtungen werden verwendet, um einer Vielzahl von Komponenten Schmiereigenschaften zu verleihen. Dies kann die Installation erleichtern oder für Schmierung sorgen, wenn Öle und Fette nicht geeignet sind. Bei den beschichteten Komponenten kann es sich um Metalle für Motor- oder Strukturbauteile oder um Elastomere, wie O-Ringe, handeln. Die Temperaturgrenzen liegen in der Regel bei 650'F oder weniger, abhängig von den spezifischen Beschichtungs- und Substratgrenzen.
Vorteile von Slurry-Beschichtungen
- Flexible Methoden der Anwendung.
- Relativ dünn, zwischen 0,0005 Grad und 0,0035 Grad.
- Ermöglicht die Verwendung von kostengünstigerem Trägermaterial und bietet dennoch Korrosionsbeständigkeit.
- Verringert das Risiko einer Beschädigung während der Installation.
- Kann bei Überholungen und Reparaturen leicht abgezogen und wieder aufgetragen werden.
Aluminid in der Gasphase (VPA)
Diese Art der Aluminidbeschichtung wird auch als VPA oder Above-The-Pack bezeichnet. Bei Bodycote ist unsere VPA-Beschichtung (VPA = Vapor Phase Aluminide) ein Above-the-Pack-Verfahren, bei dem die Bauteile in einer erhitzten inerten Atmosphäre platziert werden, umgeben von einem CrAl-Donor-Material. Das Spendermaterial kommt nicht direkt mit den Teilen in Berührung.
Bei der thermischen Verarbeitung verdampft das Aluminium im Spendermaterial und im Halogenid-Aktivator in Gegenwart eines Trägergases und kondensiert auf den Zielteilen. Anschließend diffundiert es weiter in das Substrat und verbindet sich mit Nickel, wodurch ein Nickelaluminid entsteht. Die resultierende Beschichtung enthält sowohl eine diffundierte als auch eine additive Schicht. Im Heißbetrieb bildet sich eine dauerhafte Oxidschicht, die das Bauteil vor weiterer Oxidation schützt. Dieses VPA-Verfahren kann auch für die Beschichtung der inneren Kanäle von Teilen wie Turbinenschaufeln verwendet werden. Darüber hinaus kann VPA mit der Platinbeschichtung kombiniert werden, um Platinaluminide zu bilden, oder mit einer Änderung des Donormaterials für die Dampfphasenchromatierung (VPC) verwendet werden, beides für die Heißkorrosionsbeständigkeit.
Vorteile von Dampfphasenaluminid (VPA)
- Kostengünstige Lösung zur Erhöhung der Heißoxidations- und Korrosionsbeständigkeit von Superlegierungen
- Relativ dünne Zusatzschicht von etwa 0,001"- 0,003".
- Geeignet für die Beschichtung interner Passagen
- Kann mit anderen Wärmedämmschichtverfahren kombiniert werden, um den Schutz weiter zu verbessern
- Robuste Verarbeitung nach der Entwicklung
- Einsatz bei einer Vielzahl von Superlegierungen
Verbrennungsspritzen
Das Verbrennungsspritzen (manchmal auch als Flammspritzen bezeichnet) ist ein thermisches Spritzverfahren, mit dem relativ kostengünstige Beschichtungen aufgetragen werden, die in der Regel einen hohen Anteil an Oxiden und Porosität aufweisen, wobei die Möglichkeit besteht, eine raue Oberfläche zu erzielen.
Beim Verbrennungsspritzen erhitzt ein Gasstrom, der durch die chemische Reaktion zwischen Sauerstoff und einem Verbrennungsbrennstoff entsteht, einen Verbrauchsstoff, der auf ein Substrat geschleudert wird, um eine Oberflächenbeschichtung zu bilden.
Als Spezialist für Oberflächentechnologie im Bereich des Verbrennungsspritzens bietet Bodycote eine Reihe von Spritzbeschichtungsmaterialien an, die Ihren spezifischen Anforderungen entsprechen. Unterstützt durch einen kundenorientierten Service, verarbeiten unsere Anlagen eine Vielzahl von Bauteilgrößen nach anspruchsvollen Standards mit zuverlässigen, wiederholbaren Ergebnissen.
Vorteile des Verbrennungsspritzens
Verbrennungsspritzschichten bieten die folgenden Vorteile:
- Korrosionsschutz
- Abriebfestigkeit
- Freiraumkontrolle - Schleifmittel und abreibbare Stoffe
- Hitze- und Oxidationsbeständigkeit
- Thermische meständigkeit
- Elektrischer Widerstand und Leitfähigkeit
- Das manuelle thermische Spritzen ist ideal, wenn:
- Die Bauteilgeometrie oder die Arbeitsumgebung erfordert einen flexiblen Zugang
- Große und komplexe Bereiche (z. B. strukturelle Komponenten) müssen abgedeckt werden
- Flammspritzen erfüllt die erforderliche Beschichtungsleistung
- Eine kosteneffiziente Lösung wird bevorzugt