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Induktives Anlassen und Nitrieren

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Induktives Anlassen und Nitrieren

Nach dem Nitrieren von induktiv angelassenem Stangenmaterial (D=28mm) aus dem Stahl 42CrMo4 wurde ein unerwarteter Abfall in der Kernhärte festgestellt. Es galt zu klären, wie dieser zukünftig zu vermeiden ist.

„Das Anlassen gehärteter Stahlgefüge ist im Prinzip über eine nahezu beliebige Zahl unterschiedlich gestalteter Temperatur – Zeit – Zyklen möglich. Als Generaltendenz ist beim Kurzzeitanlassen unterstellbar, dass die Verkürzung der Zyklusdauer über entsprechend höhere Spitzentemperatur „kompensiert“ wird.“ [1]

Das konventionelle Anlassen des Stahles 42CrMo4 sollte bei Temperaturen zwischen 540 °C und 680 °C erfolgen und die Haltedauer muss mindestens eine Stunde betragen. Für eine Festigkeit von von 1000 N / mm2 ergibt sich eine Anlasstemperatur von ca. 600 °C

Nach Rücksprache mit dem Lieferanten des Stangenmaterials wurde dieses bei 730 °C angelassen um die angestrebte Festigkeit zu erreichen. Angaben zur Verweildauer auf Temperatur konnten nicht gegeben werden.

Aus den Anlassparametern (Temperatur, Dauer) kann über die Hollomon – Jaffe Beziehung [2] ein Wert berechnet werden, der Rückschlüsse auf die maximale Haltedauer beim Nitrieren erlaubt, ohne dass Anlasseffekte beim Nitrieren auftreten.

In Ermangelung konkreter Angaben wird für das Kurzzeitanlassen angenommen:

Fall 1: 730 °C – 10 sec
Fall 2: 730 °C – 20 sec

Nach [2] ergeben sich für den Fall 1 nachstehende max. Nitrierzeiten ohne Anlasseffekt:

570 °C      6 h
550 °C     18 h
530 °C     61 h
510 °C    221 h

Bei 20 sec Haltezeit für das Anlassen ergibt sich:

570 °C     13 h
550 °C     42 h
530 °C   146 h
510 °C   536 h

Unabhängig davon, ob die getroffenen Annahmen vollständig zutreffen (Annahmen zu Temperatur und Dauer des Anlassens, Gültigkeit der Hollomom – Jaffe Beziehung für Prozesse des Kurzzeitanlassens; es wurde mit C=20 gerechnet) gilt es bei der Wahl der Nitriertemperatur sehr vorsichtig zu sein.

Die Anlassschaubilder, die zu den einzelnen Stählen verfügbar sind, gelten in der Regel ausschließlich für ein konventionelles Anlassen und nicht für das Kurzeitanlassen.

Die Nitriertemperatur muss exakt gemessen werden um Anlasseffekte zu vermeiden. Genaue Angaben zu Anlassparametern sind unbedingt einzuholen.

 

[1]

Kurzzeitanlassen von Stahl
D.Dengel
HTM 39 (1984) 5 S. 182 – 192

[2]

Ferrous Metallurgical Design
Design Principles for fully hardened Steel
John H. Hollomon, Leonard D. Jaffe
New York: John Wiley & Sons, Inc. – 1947
p. 235 ff

By |Mai 2nd, 2015|aus der Praxis|Kommentare deaktiviert für Induktives Anlassen und Nitrieren

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