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1.9.2 Was verstehen wir unter dem Begriff „Gl

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1.9
WÄRMEBEHANDLUNG
1.9.1
Ö Welche Wärmebehandlungsverfahren kennen Sie?
Glühen, Härten, Vergüten, Randschichthärten, Einsatzhärten, Nitrieren, Carbonitrieren
1.9.2
Ö Was verstehen wir unter dem Begriff „Glühen“?
Glühen ist eine Wärmebehandlung, bestehend aus langsamen Erwärmen, Halten auf
Glühtemperatur und langsamen Abkühlen. Mit Glühen können bleibende
Gefügeveränderungen erreicht werden.
1.9.3
Ö Was gibt es für Glühverfahren?
•
•
•
•
•
Spannungsarmglühen 550°C bis 650°C
Rekristallisationsglühen 550°C bis 650°C
Weichglühen 680°C bis 750°C
Normalglühen knapp oberhalb der GSK-Linie
Diffusionsglühen 1050°C bis 1250°C
Leitfaden für das Fachgespräch
Werkstofftechnik
Seite 26
1.9.4
Ö Wann und warum wird weichgeglüht?
Beim Weichglühen erwärmt man den Stahl je nach Kohlenstoffgehalt auf 680°C bis
750°C und hält ihn dort mehrere Stunden.
Die gleiche Wirkung erreicht man durch Pendelglühen um die PSK-Linie.
Durch das Weichglühen wandelt sich der Streifenzementit in körnigen Zementit um.
Dadurch ist der Werkstoff leichter umformbar und spanbar.
1.9.5
Ö Wann wird Spannungsarmglühen angewandt?
Beim Spannungsarmglühen werden innere Spannungen im Werkstück durch
plastisches Fließen bei der Glühtemperatur verringert.
Die inneren Spannungen können durch Gießen, Walzen, Schmieden oder Schweißen
entstanden sein.
Man glüht die Werkstücke bei 550°C bis 650°C während 1 bis 2 Stunden.
1.9.6
Ö Nach dem Schmieden, Walzen oder Gießen entsteht im
Stahl sehr oft ein grobkörniges bzw. ungleichmäßiges Gefüge.
Was für ein Glühverfahren wenden Sie an?
Das Normalglühen wird angewandt, wenn ein ungleichmäßiges oder grobkörniges
Gefüge beseitigt werden soll.
Es erfolgt durch kurzzeitiges Glühen bei Temperaturen knapp oberhalb der GSKLinie. Dabei kommt es zur völligen Kornneubildung. Es entsteht ein gleichmäßiges,
feinkörniges Gefüge.
Diesen Vorgang nennt man Rückfeinern.
Leitfaden für das Fachgespräch
Werkstofftechnik
Seite 27
1.9.7
Ö Wann wird das Rekristallisationsglühen angewandt?
Durch Kaltverformung entsteht ein verzerrtes Gefüge.
Ein unverzerrter Gefügezustand kann durch Rekristallisationsglühen wieder erreicht
werden.
Durch Glühen bei einer Temperatur von 550°C - 650°C (mehrere Stunden), bildet sich
ein völlig neues Gefüge aus.
1.9.8
1.9.9
Ö Was können beim Glühen für Fehler gemacht werden?
•
Glühen bei zu niedriger Temperatur:
führt nicht zur beabsichtigten Gefügeumwandlung
•
Glühen bei zu hoher Temperatur:
führt zur Bildung großer Gefügekörner und damit zur Verschlechterung der
mechanischen Eigenschaften
•
Glühtemperatur weit überschritten:
der Sauerstoff der Luft reagiert in der Randzone mit den Bestandteilen des
Eisenwerkstoffs. Er verzundert und die Randzone entkohlt.
•
Bei langanhaltender Überhitzung:
Eisen und Kohlenstoff verbrennen entlang der Korngrenze bis ins
Werkstoffinnere. Dieses unbrauchbare Material nennt man verbrannten Stahl.
Ö Was verstehen wir unter dem Begriff „Härten“?
Härten ist ein Erwärmen des Stahles auf Härtetemperatur und nachfolgendes
schnelles Abkühlen.
1.9.10
Ö Was verstehen wir unter dem Begriff „Härte“?
Härte ist ein Widerstand, der ein Werkstoff dem Eindringen eines anderen
entgegensetzt.
Leitfaden für das Fachgespräch
Werkstofftechnik
Seite 28
1.9.11
Ö Aus welchen Arbeitsgängen besteht Härten?
•
•
•
•
1.9.12
Erwärmen
Halten auf Härtetemperatur
Abschrecken
anschließendes Anlassen auf Arbeitshärte
Ö Wann ist ein Stahl härtbar?
Er muß mindestens 0,3% Kohlenstoff besitzen.
1.9.13
Ö Welche Abschreckmittel werden angewendet?
•
•
•
•
•
1.9.14
Luft
Öl
Wasser
Warmbad-Abschreckbäder
Wasser-Öl-Emulsionen
Was verstehen wir unter dem Begriff „Vergüten“?
Vergüten ist eine Wärmebehandlung, die dem Werkstoff eine hohe Festigkeit,
Streckgrenze und Zähigkeit verleiht.
1.9.15
Wie wird das Vergüten durchgeführt?
Erwärmen auf Härtetemperatur, Halten und Abschrecken, anschließend Anlassen mit
höherer Anlaßtemperatur als beim Härten.
1.9.16
Welche Festigkeiten kann man beim Vergüten erreichen?
1000 – 1400 N/mm²
1.9.17
Nennen Sie Beispiele von Maschinenteilen, die vergütet
werden!
Achsen, Wellen, Schrauben, Zahnräder.
Leitfaden für das Fachgespräch
Werkstofftechnik
Seite 29
1.9.18
Was verstehen wir unter dem Begriff „Randschichthärten“?
Beim Randschichthärten wird eine dünne Außenschicht des Werkstückes durch
starke Wärmezufuhr rasch erwärmt und durch sofort anschließendes Abschrecken
gehärtet.
1.9.19
Welche Randschichthärteverfahren gibt es?
•
•
Induktionshärten
Flammhärten
Induktionshärten
1.9.20
Flammhärten
Was verstehen wir unter dem Begriff „Einsatzhärten“?
Beim Einsatzhärten wird die Randschicht eines kohlenstoffarmen Stahls mit
Kohlenstoff angereichert und anschließend gehärtet.
Zum Einsatzhärten werden Stähle mit 0,1% - 0,2% Kohlenstoff verwendet (z.B. Ck15).
1.9.21
Wie wird Aufgekohlt?
Das Anreichern mit Kohlenstoff, Aufkohlen genannt, erfolgt durch Glühen der
Werkstücke im kohlenstoffabgebenden Einsatzmitteln über mehrere Stunden bei
900°C bis 950°C.
Dabei dringt Kohlenstoff in die Randschicht ein, die dadurch härtbar wird.
Als Einsatzmittel verwendet man feste, flüssige und gasförmige Stoffe.
Leitfaden für das Fachgespräch
Werkstofftechnik
Seite 30
1.9.22
Wie erhalten die aufgekohlten Werkstücke ihre gewünschten
Gebrauchseigenschaften?
•
•
•
1.9.23
durch Härten und Anlassen
nur die aufgekohlte Randschicht wird gehärtet
der Werkstückkern bleibt ungehärtet und zäh (Anwendung z.B. bei Zahnräder und
Kurbelwellen)
Was verstehen wir unter dem Begriff „Nitrieren“?
Beim Nitrieren wird eine dünne Randschicht des Werkstückes mit Stickstoff
angereichert, wobei eine sehr harte und verschleißfeste Härteschicht entsteht.
Der Werkstückkern bleibt unverändert.
1.9.24
Was sind die Vorteile des Nitrierens?
•
•
•
1.9.25
Nach dem Nitrieren braucht nicht erwärmt, abgeschreckt und angelassen werden,
da die Härte direkt beim Nitrieren entsteht.
Nitrierte Bauteile sind verzugsfrei.
Die Härte der Nitrierschicht bleibt bis 500°C erhalten (Anlaßbeständig).
Nennen Sie Anwendungsbeispiele für das Nitrieren?
Meßspindeln, Steuernocken, Extruderschnecken, Biegestempel, Formeinsätze.
1.9.26
Was verstehen wir unter dem Begriff „Carbonitrieren“?
Beim Carbonitrieren wird die Randschicht des Werkstoffes gleichzeitig aufgekohlt und
nitriert und anschließend gehärtet.
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Werkstofftechnik
Seite 31
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Gesundheitswesen
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