Werkstoffwissenschaftliche und technologische Untersuchungen zum Bunteinsatzhärten
Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2010
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| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
Ilmenau
2010
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | Inhaltsverzeichnis Kurzbeschreibung |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2010 Die im Verlaufe diese Arbeit erworbenen Erkenntnisse zum Bunteinsatzhärten basieren auf Recherchen zu historischen Entwicklung der Verfahrenstechnologie, einem Vergleich heute noch existierenden Anwender und der wissenschaftlich-methodischen Auswertung durchgeführter Versuchsreihen von über 200 Proben. Sie entstanden aber auch durch die Verknüpfung unterschiedlicher Fachgebiete, wie der Waffentechnik, der Härtereitechnik, der Werkstoffwissenschaften, der Chemie und der Optik. Aufgrund dieser gegebenen Komplexität, lag die Schwierigkeit bei der Probenauswertung insbesondere in der Eingrenzung der analytischen Methoden zur Bestimmung der für das Verfahren typischen Härte- und Farbparameter. Im Ergebnis dieser Arbeiten wurde auf die neue Technologie zum Bunteinsatzhärten ein Verfahrens-Patent erteilt (Pat.Nr. 10156326). Damit ist es erstmals möglich diese spezielle Wärmebehandlung mit reproduzierbaren Parametern durchzuführen und auf heutige legierte und kohlenstoffreiche Stahlwerkstoffe mit einem sehr kleinen technologischen Fenster zu applizieren. – Als eines der wesentlichsten Erkenntnisse aus den Untersuchungen ist hervorzuheben, dass es sich beim Bunthärten nicht um ein typisches Einsatzhärteverfahren, sondern um ein gezieltes Zementieren unterhalb der 1. Umwandlungstemperatur (A C1) des Stahls handelt. Die Bildung einer 1-3mym dicken Zementitphase mit einer defektfreien Verzahnung zum Grundwerkstoff ist dabei entscheidendes Kriterium für fehlerfreie, farbige Oxidschichten. Moderne legierte und kohlenstoffreiche Stahlsorten neigen durch das entstehende Kohlenstoff-Konzentrationsgefälle bei der Austenitisierung und karbidbildende Legierungselemente (Mangan und Chrom)zum Ablösen der Deckschicht. Es wurde im Rahmen der Versuche festgestellt, dass durch eine spezielle Glühbehandlung diese Erscheinung vermieden werden kann. Es konnte weiterhin nachgewiesen werden, dass die signifikanten Deckschichten eine charakteristische Oberflächenmorphologie aufweisen und vorwiegend aus eisenoxidischen, Mikrokristalliten bestehen. Aufgrund des auftretenden Interferenzeffektes an dünnen Schichten, als Grundlage der Farbentstehung, konnte für die markantesten Farben eine Zuordnung der Schichtdicken (d=24-230nm) und der Reflexionswerte vorgenommen werden. Die mit anteiliger Verwendung von Knochenkohle (ab 40 Ma%) bei der Zementierung auftretende katalysatorische Wirkung des Kalziumkarbonates ermöglicht bereits bei niedrigen Prozesstemperaturen (ab T a=650 C) auch das verzugsarme Bunthärten geometrisch instabiler Bauteile. |
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| Beschreibung: | Enth. außerdem: Thesen |
| Beschreibung: | Getr. Zählung Ill., graph. Darst. |