Unterdruckaufkohlen  [ zurück  Thermochemische Verfahren  ]

Das Aufkohlen im Unterdruck und der Einsatz von Hochdruck-Gas beim Abschrecken ist eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Alternative zur Flüssigabschreckung.

Ihr Anliegen

  • Sie sehen sich hinsichtlich der Randoxidation vor höhere Anforderungen gestellt?
  • Sie suchen eine umweltfreundliche Alternative zu Ihren Öl- oder Salzbädern?

Unsere Lösung

Bei bestimmten Werkstoffgruppen müssen beim Einsatzhärten sauerstofffreie Atmosphären eingesetzt werden, um eine Oxidation empfindlicher Legierungselemente (Randoxidation = innere Oxidation im Randbereich des Bauteils) zu verhindern. Durch einen Aufkohlungsvorgang im Vakuum mit Kohlenwasserstoffen wie z. B. Acetylen, Propan oder Erdgas und anschliessender Hochdruckgasabschreckung kann die Randoxidation verhindert werden.

Die Folgen der unerwünschten Randoxidation sind vielfältig. Die Oxideinschlüsse wirken zum einen als metallurgische Kerbe, zum anderen stehen die oxidierten Legierungselemente nicht mehr bei der späteren Gefügeausbildung zur Verfügung. Klassische Atmosphären auf der Basis von Endogas weisen für bestimmte Werkstoffgruppen zu hohe Sauerstoffpartialdrücke auf. Als technisch sinnvolle Alternative hat sich das Aufkohlen im Unterdruck bewährt. Nach dem Evakuieren der Ofenanlage werden die Kohlenwasserstoffe eingelassen, die sich in Kohlenstoff und Wasserstoff spalten. Durch die Dreifachbindung weist Acetylen eine hohe Reaktivität auf und stellt den Kohlenstoff sicher und gleichmässig zur Verfügung. Acetylen eignet sich daher besonders gut als Aufkohlungsmedium für komplexe Geometrien und Sacklöcher. Um den oxidfreien Zustand während des Abschreckprozesses zu erhalten, wird im Anschluss an die Aufkohlung mit Hochdruckgas abgeschreckt. Mit ALNAT HP bieten wir die für den Prozess notwendige Hardware rund um die Ofenanlage.

Die Höhe der erreichbaren Härte hängt neben dem Kohlenstoffgehalt des Werkstoffes von der Abkühlgeschwingkeit ab. Die Abkühlgeschwindigkeit wiederum wird durch die physikalischen Eigenschaften der Gase beeinflusst. Für eine Voraussage der Ergebnisse steht die von Air Liquide entwickelte Software ALNAT Quench zur Verfügung, deren Simulationsergebnisse durch viele Versuche unter Produktionsbedingungen bestätigt wurden. Die Software berücksichtigt die sich ständig verändernden Wärmeübergangskoeffizienten während des Abkühlprozesses, die Geometrie des Bauteils und die physikalischen Eigenschaften der verwendeten Gase.

 

Marktbereiche

Branchenleiter

Markus Grimm
Carbagas AG
Hofgut - 3073 Gümligen

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