Die Anwendung der Niederdruckaufkohlung bei hohen Temperaturen (1000 °C bis 1050 °C) in der industriellen Praxis ^∗

Kurzfassung

Seit einigen Jahren gehört die Niederdruckaufkohlung zum festen Bestandteil für den Prozess der Einsatzhärtung in der Getriebe- und Luftfahrtindustrie und in einigen Lohnbehandlungsbetrieben. Speziell in dem Bereich der Einsatzhärtung von Bauteilen für die Einspritzung von z.B. Kraftstoffen ist die Gasaufkohlung in zunehmendem Maße von der Niederdruckaufkohlung, vor allen Dingen wegen der Randoxidationsfreiheit, der gleichmäßigen Aufkohlung komplexer Geometrien und der Möglichkeit der Hochdruckgasabschreckung, die zusätzlich Vorteile hinsichtlich der trockenen und verzugsarmen Abschrecktechnik, der Umweltkonformität sowie der Wirtschaftlichkeit besitzt, abgelöst worden [1–8].   In einigen Anwendungsfällen in der industriellen Praxis erfordern die Einsatzbedingungen hohe Einsatzhärtungstiefen bis zu einigen Millimetern. Die Vakuumtechnik ermöglicht in einfacher Weise die Durchführung dieser Wärmebehandlungen bei Temperaturen im Bereich von 1000 °C bis 1050 °C. So können die Zyklusdauern, die bei konventionellen Temperaturen benötigt werden, drastisch reduziert und, wenn nötig, auch sehr hohe Randkohlenstoffwerte erreicht werden.   In diesem Beitrag werden die Übertragungseigenschaften des Aufkohlungsgases Acetylen bei diesen hohen Temperaturen vorgestellt und an ausgewählten Beispielen aus der industriellen Praxis die erreichten Einsparpotenziale herausgearbeitet.

Abstract

For some years now, low-pressure carburizing with acetylene has been an integral part of case hardening operations in the gear and aircraft industry as well as in some commercial heat treatment shops. Especially in the area of injection bodies the industry changed from the gas carburizing to low-pressure carburizing process because of the absence of internal oxidation, of the uniform carburizing of complex geometries and the possibility of the high pressure gas quenching process, which has additional advantages due to the dry technique with low distortion and positive effects of the economy and environment [1–8].   In some industrial applications high case depths up to some millimetres are necessary. With the vacuum technique it is possible to carry out these heat treatments very easily with temperatures in the area of 1000 °C to 1050 °C. In this way process durations are reduced drastically in comparison to normal temperatures and if it is necessary very high surface carbon contents can be achieved.   This paper presents the quality of the carbon transfer of acetylene with high temperature and with examples of industrial applications the achieved potentials of economization are shown.