Abhängig von der Art des Metalls, der gewünschten Härte und der verfügbaren Ausrüstung gibt es unterschiedliche Methoden zum Härten der Oberfläche der Metallschiene. Einige der gängigen Methoden sind:
- Aufkohlen: Hierbei handelt es sich um einen Prozess, bei dem der Oberfläche von kohlenstoffarmem Stahl Kohlenstoff hinzugefügt wird, indem dieser in einer kohlenstoffreichen Umgebung erhitzt wird. Der Kohlenstoff diffundiert in den Stahl und bildet eine harte Schicht, die sogenannte Hülse. Das Aufkohlen kann dadurch erfolgen, dass die Metallkette in einem Stahlkasten mit Holzkohle oder Koks gefüllt und mehrere Stunden lang auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, oder indem sie in einem Ofen kohlenstoffhaltigen Gasen ausgesetzt wird. Das Aufkohlen eignet sich für Zahnräder, Kugel- und Rollenlager sowie Kolbenbolzen.
- Nitrieren: Hierbei handelt es sich um einen Prozess, bei dem der Oberfläche von Stahl oder anderen Metallen durch Erhitzen in einer stickstoffreichen Atmosphäre Stickstoff zugeführt wird. Die Stickstoffatome verbinden sich mit den Metallatomen und bilden eine harte Nitridschicht. Beim Nitrieren kann Ammoniakgas oder Plasma als Stickstoffquelle verwendet werden. Nitrieren eignet sich für Nockenwellen, Kraftstoffeinspritzpumpen und Ventilschäfte.
- Flammhärten: Dabei wird die Oberfläche der Metallschiene mit einer Gasflamme erhitzt, bis sie glühend heiß wird, und dann in Wasser oder Öl abgeschreckt. Dadurch entsteht an der Oberfläche eine harte martensitische Schicht, während der Kern weich und zäh bleibt. Das Flammhärten kann mit einem Brenner oder einer Maschine erfolgen, die die Flamme entlang der Schiene bewegt. Die Flammhärtung eignet sich für größere Geräte, die eine lokale Härtung erfordern.
- Induktionshärten: Dies ist ein Prozess, bei dem die Oberfläche der Metallschiene mit einem elektrischen Strom erhitzt wird, der Wirbelströme im Metall induziert. Die Wirbelströme erzeugen Wärme und erhöhen die Temperatur der Oberfläche, die dann in Wasser oder Öl abgeschreckt wird. Dadurch entsteht auch eine harte martensitische Schicht auf der Oberfläche, während der Kern weich und zäh bleibt. Das Induktionshärten kann mithilfe einer Spule oder einer Induktionsmaschine erfolgen, die die Schiene umgibt. Das Induktionshärten eignet sich für Metallbahnen mit Rillen oder komplexen Formen.
Wie wird der Induktionshärtungsprozess von Schienen durchgeführt?
Das Induktionshärtungsverfahren von Schienen ist eine Möglichkeit, die Härte und Verschleißfestigkeit der Schienenoberfläche zu erhöhen, indem diese mit elektrischem Strom erhitzt und anschließend schnell abgekühlt wird. Der Prozess umfasst die folgenden Schritte:
- Die Schiene wird in einer Spule oder einer Induktionsmaschine platziert, die ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Dadurch werden Wirbelströme in der Schiene induziert, die die Oberfläche auf eine hohe Temperatur (normalerweise zwischen 800 °C und 950 °C) erhitzen.
- Anschließend wird die erhitzte Schiene in Wasser oder Öl abgeschreckt, was zu einer schnellen Abkühlung und einer Phasenumwandlung des Stahls führt. Dadurch entsteht an der Oberfläche eine harte martensitische Schicht, während der Kern weich und zäh bleibt.
- Anschließend wird die gehärtete Schiene angelassen, um die Sprödigkeit zu verringern und die Zähigkeit zu verbessern. Dies kann durch kurzzeitiges Erhitzen der Schiene auf eine niedrigere Temperatur (normalerweise zwischen 150 °C und 250 °C) erfolgen, entweder durch Induktion oder im Ofen.
- Anschließend wird die gehärtete Schiene geschliffen oder poliert, um eventuelle Oberflächenunregelmäßigkeiten zu beseitigen und ihre Maßhaltigkeit und Glätte zu verbessern.
Der Induktionshärtungsprozess von Schienen kann die Leistung und Haltbarkeit der Schienen verbessern sowie Wartungskosten und Energieverbrauch senken. Der Prozess erfordert jedoch eine genaue Kontrolle der Heiz- und Kühlparameter sowie der Qualität des verwendeten Stahls. Wenn Sie daran interessiert sind, mehr darüber zu erfahren InduktionshärtungsgeräteBesuchen Sie unsere Experten für Induktionshärten!
