Carl Hanser Verlag, HTM Journal of Heat Treatment and Materials, 5(70), p. 218-227, 2015
DOI: 10.3139/105.110267
Carl Hanser Verlag, HTM Journal of Heat Treatment and Materials, 5(70), p. 201-217, 2015
DOI: 10.3139/105.110266
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Kurzfassung Hoch belastete Zahnräder werden i. d. R. einsatzgehärtet, um den Beanspruchungen an der Zahnflanke und im Zahnfuß zu genügen. Der Wärmebehandlungsprozess umfasst das Aufkohlen, gefolgt von dem Abschrecken in gasförmigen oder flüssigen Medien. Das Ergebnis ist ein spezifisches Gefüge in der Randschicht und im Kern, das maßgeblich Zahnfuß- und Zahnflankentragfähigkeit bestimmt. Die Vorgaben für das Randschichtgefüge sehen üblicherweise ein Mischgefüge aus Martensit und Anteile fein verteilten Restaustenits weitestgehend ohne weitere Phasenanteile wie z. B. Eisen- oder Mischcarbide vor. Zum Einsatzhärten von Zahnrädern werden heute das Gas- oder das Niederdruckaufkohlen eingesetzt, nicht jedoch das Carbonitrieren. Dieses wird vorwiegend zur Härtebzw. Härtbarkeitssteigerung von unlegierten Stählen verwendet. Zum Carbonitrieren wird der Aufkohlungsatmosphäre bei relativ niedrigen Temperaturen ein fester Prozentsatz an Ammoniak zugegeben. Neu entwickelte Gas-Carbonitrierprozesse ermöglichen nun die gezielte Einstellung von kombinierten Kohlenstoff- und Stickstoffprofilen in der Werkstückrandschicht. Vorteil dieser neuen Prozesse und deren Regelung ist, dass gezielt hohe Carbonitrid- und Restaustenitanteile eingestellt werden können, die weit über das übliche Maß hinausgehen. Im Folgenden wird auf die besondere Rolle des Carbonitrierens und die dabei erzeugten hoch restaustenithaltigen Gefüge bei Zahnrädern eingegangen. Es werden die jeweilige Verfahrenstechnik als auch die Eigenschaften so behandelter Bauteile diskutiert. ▪