Induktionshärten ist eine selektive Wärmebehandlung, die elektromagnetische Induktion nutzt, um Wärme in der Oberflächenschicht eines Metallteils zu erzeugen. Das abgeschreckte Metall erfährt eine martensitische Umwandlung, wodurch die Härte und Sprödigkeit des Teils zunimmt. Induktionshärten wird verwendet, um Bereiche eines Teils oder einer Baugruppe selektiv zu härten, ohne die Eigenschaften des Teils als Ganzes zu beeinträchtigen. Dieses Verfahren wird häufig verwendet, um die Härte und Verschleißfestigkeit verschiedener Metallkomponenten zu erhöhen. Wie bei jedem industriellen Prozess Induktionshärten hat seine Vor- und Nachteile.
Vorteile des Induktionshärtens
- Es kann ein Metallbauteil viel schneller erwärmen und abkühlen als andere Methoden, wie z. B. Flammen- oder Ofenhärten.
- Es kann die Härte des Stahlwerkstücks auf das gewünschte Niveau einstellen.
- Es können harte, hochverschleißfeste Oberflächen (große Einsatzhärtetiefen) mit guter Kontaktlastaufnahmefähigkeit und guter Biegewechselfestigkeit erzeugt werden.
- Es kann Garantieansprüche oder Feldausfälle beheben, ohne dass die Komponente neu konstruiert werden muss.
- Es können kostengünstige Stähle wie 1045 verwendet werden.
Nachteile des Induktionshärtens
- Es erfordert eine Induktionsspule und Werkzeuge, die auf die Geometrie des Teils abgestimmt sind. Da der Kopplungsabstand zwischen Teil und Spule begrenzt ist, kann es schwierig sein, dickere oder unregelmäßig geformte Teile gleichmäßig zu erhitzen.
- Im Vergleich zu den meisten Wärmebehandlungsverfahren ist die Wahrscheinlichkeit einer Rissbildung größer. Dies ist auf den schnellen Erwärmungs- und Abkühlungsprozess zurückzuführen, der zu thermischen Spannungen und Verformungen im Metall führen kann.
- Es kann zu harten, spröden Oberflächen führen, die bei Stoß- oder Ermüdungsbelastung zur Rissbildung neigen. Die Härte der Oberflächenschicht stimmt möglicherweise nicht mit der Härte des Kerns oder anderer Teile des Bauteils überein.
- Aufgrund der Wärmeausdehnung, die Verunreinigungen an den Korngrenzen konzentriert, kann es zu interkristallinen Rissen kommen. Dies kann die Kornstruktur schwächen und die Duktilität des Metalls verringern.
- Es kann Erholungsprozesse verzögern und mehr Defekte wie Versetzungen und Lücken im Material hinterlassen. Dies kann die mechanischen Eigenschaften und die Leistung des Metalls beeinträchtigen.