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Aufkohlungswärmebehandlung für Ihre kundenspezifischen CNC-Teile

Bei der Aufkohlungswärmebehandlung wird Stahl- oder Eisenoberflächen bei hohen Temperaturen Kohlenstoff zugeführt, wodurch die Härte und Verschleißfestigkeit verbessert und gleichzeitig ein zäher, dehnbarer Kern erhalten bleibt.

CNC-gefräste aufgekohlte Zahnräder

So funktioniert das Aufkohlen von Stahl und Eisen

kundenspezifische aufgekohlte Teile
Kundenspezifische aufgekohlte Teile

Aufkohlen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das zur Verbesserung der Oberflächenhärte von Stahl- und Eisenkomponenten verwendet wird. Der Prozess beginnt mit dem Erhitzen des Metalls auf eine hohe Temperatur, normalerweise zwischen 850 °C und 950 °C, in einer kohlenstoffreichen Umgebung.
Diese Umgebung kann durch gasförmige, flüssige oder feste Kohlenstoffquellen geschaffen werden. Beim Erhitzen des Metalls diffundieren Kohlenstoffatome in die Oberfläche und erhöhen so den Kohlenstoffgehalt.
Nachdem der Kohlenstoff ausreichend durchdrungen ist, wird das Bauteil rasch abgekühlt oder abgeschreckt. Dadurch wird der Kohlenstoff an Ort und Stelle fixiert und eine harte, verschleißfeste Außenschicht erzeugt, während ein zäher, dehnbarer Kern erhalten bleibt.
Diese Zweiphasenstruktur verbessert Haltbarkeit und Leistung.

Wichtige Details für perfekte aufgekohlte Teile

Die sechs wichtigsten Details, auf die Sie beim Aufkohlen achten müssen und die das Endergebnis maßgeblich beeinflussen können.

Temperaturkontrolle

Die Einhaltung präziser Temperaturen (normalerweise 850 °C bis 950 °C) ist für eine effektive Kohlenstoffdiffusion und das Erreichen der gewünschten Einsatztiefe und Härte von entscheidender Bedeutung.

Kohlenstoffpotenzial

Durch die Regulierung des Kohlenstoffgehalts in der Aufkohlungsatmosphäre wird eine gleichmäßige Kohlenstoffaufnahme durch die Metalloberfläche gewährleistet, was sich auf die endgültige Härte und Verschleißfestigkeit auswirkt.

Zeitdauer

Die Dauer der Einwirkung der Aufkohlungsumgebung bestimmt die Tiefe der Kohlenstoffdurchdringung. Längere Zeiten erhöhen die Einsatztiefe, müssen aber ausgewogen sein, um übermäßiges Kornwachstum zu vermeiden.

Materialzusammensetzung

Die Zusammensetzung des Grundmaterials beeinflusst dessen Reaktion auf Aufkohlen. Legierungselemente wie Chrom, Molybdän und Nickel können die Härtbarkeit und Einsatztiefe beeinflussen.

Abschreckverfahren

Die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Aufkohlen beeinflusst die Härte und Mikrostruktur des Einsatzes. Das geeignete Abschreckmedium (Öl, Wasser oder Luft) sollte auf Grundlage der gewünschten Eigenschaften ausgewählt werden.

Atmosphärenkontrolle

Durch die Aufrechterhaltung einer kontrollierten Atmosphäre wird Oxidation und Entkohlung verhindert, wodurch die Oberflächenqualität und Integrität der aufgekohlten Schicht sichergestellt wird.

Aufkohlungsofen
Aufkohlungsofen

Arten der Aufkohlung

  1. Paketaufkohlung: Dabei wird das Bauteil in einen versiegelten Behälter mit kohlenstoffreichen Materialien (Holzkohle oder Kohlenstoffpulver) gelegt und erhitzt. Kohlenstoff diffundiert in die Metalloberfläche und bildet eine harte Außenschicht.
  2. Gasaufkohlung: Verwendet ein kohlenstoffreiches Gas (wie Methan oder Propan) in einem Ofen. Das Gas zersetzt sich bei hohen Temperaturen, wodurch Kohlenstoff in die Metalloberfläche diffundieren und eine gehärtete Schicht bilden kann.
  3. Flüssigaufkohlen: Dabei wird das Bauteil in ein geschmolzenes Salzbad mit Karbonaten und Cyaniden getaucht. Hohe Temperaturen erleichtern die Kohlenstoffdiffusion in die Metalloberfläche und erhöhen so die Härte.
  4. Vakuumaufkohlung: Wird in einem Vakuumofen mit kontrollierter Kohlenstoffgaszufuhr durchgeführt. Diese Methode gewährleistet eine präzise Einsatztiefe und Gleichmäßigkeit und reduziert das Oxidations- und Kontaminationsrisiko.
  5. Plasmaaufkohlen: Verwendet ionisierte Kohlenstoffgase in einem Plasmafeld, um die Kohlenstoffdiffusion in die Metalloberfläche zu verbessern. Diese Methode bietet eine bessere Kontrolle über die Einsatztiefe und reduziert die Umweltbelastung.
  6. Niederdruckaufkohlen (LPC): Verwendet Kohlenstoffgase mit niedrigem Druck in einem Vakuumofen. Diese Technik ermöglicht eine präzise Kontrolle des Kohlenstoffpotenzials und der Einsatztiefe, minimiert Verzerrungen und verbessert die Leistung der Komponenten.

Anwendung von aufgekohlten Teilen

Aufkohlen Ihrer individuellen CNC-Stahlteile mit AT-Machining

Das Aufkohlen Ihrer kundenspezifischen CNC-Stahlteile mit AT-Machining sorgt für eine verbesserte Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung der Kernzähigkeit. Unser Präzisionsprozess garantiert optimale Leistung und Haltbarkeit für Ihre hochbelasteten Anwendungen, zugeschnitten auf Ihre spezifischen technischen Anforderungen.

Vakuum-Aufkohlung

Weitere Veredelungsdienste verfügbar

Rosten Sie unsere Endbearbeitungskompetenz aus einer Hand

Das branchenführende Fachwissen von AT-Machining gewährleistet unübertroffene Qualität und Komfort mit unseren umfassenden Endbearbeitungsdiensten aus einer Hand.

Bei der Pulverbeschichtung handelt es sich um einen Trockenveredelungsprozess, bei dem fein gemahlene Pigment- und Harzpartikel elektrostatisch aufgeladen und auf Oberflächen gesprüht werden. Durch die Aushärtung unter Hitze entsteht ein dauerhaftes, gleichmäßiges und attraktives Finish, das wegen seiner Umwelt- und Leistungsvorteile beliebt ist.

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  • Eloxierung Typ II (glänzend)
  • Eloxierung Typ II (Matt)
  • Eloxierende Hartbeschichtung vom Typ III

 

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  • Kupferbeschichtung
  • Chemisch Nickel
  • Vernickelung
  • Nickelsulfamat
  • Verzinnen
  • Verzinkung
  • Mechanisches Polieren
  • Elektropolieren
  • Vibrationspolieren
  • Spiegelpolieren
  • Glasperlenstrahlen
  • Keramikperlenstrahlen
  • Kunststoffperlenstrahlen
  • Stahlschuss
  • Edelstahlperlenstrahlen

 

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Schwarzoxid, eine Konversionsschicht in der Oberflächenveredelung, bildet chemisch eine schützende schwarze Schicht auf Metallen, vor allem Eisenlegierungen. Es erhöht die Korrosionsbeständigkeit, reduziert die Lichtreflexion und sorgt für einen dekorativen Reiz. Die durch Heiß- oder Kaltverfahren aufgetragene Oberfläche wird häufig mit Wachs oder Öl versiegelt, um die Haltbarkeit und den Schutz zu erhöhen.

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Die Chromat-Konversionsbeschichtung, oft auch als Alodine oder Chemfilm bekannt, ist eine Oberflächenbehandlung für Aluminium und seine Legierungen. Es bildet eine dünne, schützende Chromatschicht, die die Korrosionsbeständigkeit erhöht, die Lackhaftung fördert und für elektrische Leitfähigkeit sorgt. Es wird häufig in der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie verwendet und bietet ein dekoratives Finish mit minimalen Dimensionsänderungen.

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Die DLC-Beschichtung (Diamond-Like Carbon) ist eine Nanokomposit-Beschichtung, die Materialien eine harte, verschleißfeste Oberfläche verleiht. Es ahmt die Eigenschaften von natürlichem Diamant nach und bietet außergewöhnliche Schmierfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und einen reduzierten Reibungskoeffizienten, was es ideal für Automobile, Werkzeuge und Präzisionskomponenten macht.

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Beim Bürsten bei der Oberflächenbearbeitung werden Schleifbürsten verwendet, um feine, gleichmäßige Linien auf Metalloberflächen zu erzeugen. Dieser mechanische Prozess verbessert das Erscheinungsbild, maskiert Defekte und bereitet Oberflächen für Beschichtungen vor. Das Bürsten bietet verschiedene Texturen von kurzer bis langer Körnung und gewährleistet eine ästhetische Verfeinerung für verschiedene Anwendungen.

Das Anodisieren von Titan ist ein Oberflächenveredelungsverfahren, das die Oxidschicht auf Titanbauteilen modifiziert. Es verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität und sorgt außerdem für lebendige, interferenzbasierte Farben ohne Farbstoffe oder Pigmente. Es ist beliebt in der Medizintechnik und in der Luft- und Raumfahrt und vereint Ästhetik mit funktionalen Vorteilen.

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Bei der Passivierung handelt es sich um einen Oberflächenveredelungsprozess, der Edelstahl mit einem milden Oxidationsmittel behandelt, Eisenverunreinigungen entfernt und seine natürliche Oxidschicht verstärkt. Dies stärkt die Korrosionsbeständigkeit und verhindert unerwünschte Reaktionen in Umgebungen wie der Medizin-, Lebensmittel- und Luft- und Raumfahrtindustrie.

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