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Hoch belastete Bauteile wie Zahnräder werden zumeist einsatzgehärtet, um die spezifische Beanspruchbarkeit an der Zahnflanke und im Zahnfuß einzustellen. Der Wärmebehandlungsprozess umfasst hier Aufkohlen, gefolgt von Abschrecken auf RT in gasförmigen oder flüssigen Medien. Das Ergebnis der Wärmebehandlung ist in den meisten Fällen ein vornehmlich martensitisches Gefüge. Die Vorgaben für das Gefüge der Randschicht sehen üblicherweise ein Mischgefüge aus Martensit und fein verteilten Restaustenit sowie weitestgehend eine Freiheit von Carbidausscheidungen und diffusionsgesteuert gebildeten Gefügen wie Ferrit, Perlit oder Bainit vor. Insbesondere eine isothermische Umwandlung des aufgekohlten Bauteils in der unteren Bainitstufe verspricht jedoch aufgrund der gesteigerten Zähigkeit des Bainits gegenüber dem hoch kohlenstoffhaltigen Martensit Vorteile für die mechanischen Kennwerte so behandelter Bauteile. Möchte man dieses Verfahren beim „Einsatzhärten“ anwenden, sind aufgrund der bainitischen Umwandlung weitere Veränderungen im Prozess notwendig. So müssen in Abhängigkeit von der zuvor durchgeführten Aufkohlung und dem dabei eingestellten Randkohlenstoffgehalt die Umwandlungstemperatur und -dauer angepasst werden. Die Festlegung der Parameter setzt voraus, dass das Umwandlungsverhalten bekannt ist oder universell verwendete Parameter trotz einer damit verbundenen Gefügevariation im Ergebnis keinen maßgeblichen Einfluss auf die Festigkeitskennwerte nehmen. Die Ergebnisse und mechanischen Kennwerte wurden systematisch untersucht und werden hier vorgestellt und diskutiert.

htm journal of heat treatment and materials

Randschichtgefüge aufgekohlter und bainitisch umgewandelter Bauteile und deren Festigkeitseigenschaften *  – Teil 1: Untersuchungen des Umwandlungsverhaltens