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Einsatzhärten

Das Einsatzhärten, auch Einsetzen oder Karburieren genannt, ist ein Verfahren zur Härtung von Werkstücken aus Stahl, welches die Schritte Aufkohlen, Härten und Anlassen kombiniert. Durch das Aufkohlen lässt sich der Kohlenstoffgehalt von Stählen steigern, die sich aufgrund ihres zu geringen Kohlenstoffgehalts nur schlecht oder nicht zum Härten eignen. Die Anreicherung mit Kohlenstoff erfolgt primär in der Randschicht. Dort bildet sich Martensit aus, wodurch die Randschicht härter als der Kern des Werkstücks ist. Diese Eigenschaft ist häufig gewünscht, da der Kern für viele Anwendungsfälle weich und zäh bleiben soll.

Zum Einsatzhärten eignen sich beispielsweise folgende Werkstoffe:

  • 17CrNiMo6 (Werkstoff-Nr. 1.6587)
  • C10 (Werkstoff-Nr. 1.0301)
  • 16MnCr5 (Werkstoff-Nr. 1.7131)
  • 20MnCr5 (Werkstoff-Nr. 1.7147)

Vorteile

  • Die Härteschicht ist gleichmäßig und konturgetreu, wenn auch im Bereich 0,1–0,4 mm relativ dünn
  • Eine partielle Härtung lässt sich je nach Werkstückgeometrie teilweise erreichen
  • Die Kernfestigkeit erhöht sich mit der Härtung der Oberfläche nicht
  • Hohe Wirtschaftlichkeit bei Werkstücken, deren Gesamtoberfläche zu härten ist

Nachteile

  • Hohe Betriebskosten, lange Verweilzeiten im Ofen für den Diffusionsvorgang
  • Es kann stärkerer Verzug auftreten, weil das gesamte Werkstück erwärmt wird
  • Nicht zu härtende Stellen müssen abgedeckt oder die Einsatzschicht vor dem Härten entfernt werden
  • Aufkohlen erfolgt meist in einer zentralen Härterei, wodurch eine Ausschleusung der Werkstücke aus der Fertigungslinie erforderlich ist und Transportkosten entstehen
  • Die gehärteten Werkstücke bedürfen einer Nacharbeit zur Herstellung einer sauberen Oberfläche