15 monate. 15 Jahre - Pro Ion

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15 monate. 15 Jahre - Pro Ion
Ausgabe 02 | 2013
Ein  Magazin  für  Geschäftspartner  und  Freunde  von  Pro  ion

                                                                   In diesem heft
| Special zuM 15-jährigen jubiläum
                                                                   | Editorial

15 Monate.                                                          Reagieren wäre
                                                                    zu wenig.

15 Jahre.                                                          | Topp

                                                                    15 Jahre.
                                                                    15 Monate.

                                                                   | Alles auSSer
                                                                     oberflächlich

                                                                    PRO ION
                                                                    und Kontra.

                                                                   | Veredelt

                                                                    Voller Einsatz
                                                                    beim Einsatzhärten.

                                                                   | Drauf gelegt

                                                                    Wenn Härte
                                                                    gefragt ist: Wärme!
15 monate. 15 Jahre - Pro Ion
„Die reinste Form des Wahnsinns ist es,
alles beim Alten zu lassen und gleichzeitig zu hoffen,
dass sich etwas ändert.“

Albert Einstein
Deutscher Physiker, 1879 –1955

                                                         Liebe Leserin, lieber Leser,                                                            | editorial
                                                         mit der zweiten Ausgabe von gutdrauf heißen wir Sie recht herzlich willkommen.           Reagieren wäre
                                                                                                                                                  zu wenig.
                                                         Dieses Jahr ist geprägt durch eine wirtschaftliche Konsolidierung des
                                                         ­Automobilmarktes. Gleichzeitig erlebt der Maschinenbau seine Wiedererstarkung.

                                                         Die Verbesserung von Produkten hinsichtlich ihrer Lebensdauer stellt immer aufs
                                                         Neue Ansprüche an den Konstrukteur. Die Verbesserung des Verschleißverhaltens
                                                         wird teilweise über den Einsatz neuer Werkstoffe kompensiert. Und hier sind auch
                                                         wir als Spezialisten für Wärmebehandlung im Einsatz.

                                                         Wir gehen es sportlich an: auf neuen Märkten und mit neuen Produkten.

                                                         Wärmebehandlung ist ein weites Feld. Mit der Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit­
                                                         bei unlegierten und niedrig legierten Stählen oder der Verbesserung der Reibeigen-
                                                         schaften bei austenitischen Stählen beispielsweise, können immer neue Produkte
                                                         entstehen. Die Spezialisierungen in der metallverarbeitenden Industrie nehmen rasant
                                                         Fahrt auf; gleichzeitig ist der Mittelstand mit neuen gesetzlichen Auflagen herausge-
                                                         fordert. Hier gilt es Nerven zu bewahren und die persönlichen Stärken einzubringen.
                                                         Wir sind auf Ihrer Seite!

                                                         Neuer Standort. Bewährte Mannschaft.

                                                         Die PRO ION GmbH feiert im Sommer ihr 15-jähriges Bestehen. Außerordentliche
                                                         ­Zuwachsraten und kontinuierliche Investitionen konnten nur deswegen realisiert
                                                          werden, weil viele zufriedene Kunden uns seit vielen Jahren ihre Freundschaft und
                                                          Loyalität beweisen. Das nehmen wir nicht nur dankbar, sondern auch mit Demut
                                                          zur Kenntnis.

                                                         Die kontinuierliche Weiterentwicklung der PRO ION GmbH ist aber auch der
                                                         ­Schaffenskraft und dem Engagement unserer Mitarbeiter zu verdanken. Diese sollen
                                                          hier nicht unerwähnt bleiben. Die Sicherung unserer gemeinsamen Zukunft bleibt
                                                          deshalb wichtiges Ziel.

                                                         Für Sie, liebe Leserinnen und Leser, bedeutet das:
                                                         Für die nächsten Jahre planen wir eine Erweiterung der Härtekapazität.
                                                         Gleichzeitig werden auch Automatisierungsprozesse in unserem Haus eingesetzt.

                                                         Vielen Dank für Ihr Vertrauen und viel Vergnügen beim Lesen!

                                                         Ihr                                                                                     02 | 03
                                                         Karsten Franke

                                                         Geschäftsführer und Inhaber PRO ION GmbH

                                                                                                                                                 gutdrauf 02 | 2013
15 monate. 15 Jahre - Pro Ion
Wir weihen                                                                                      Die Perspektive                                                                      Die Zeiten
| TOPP

 15 Monate!
                                                                                                                                                                                                          ändern sich.
                     unseren Neubau ein.                                                                             hat sich g­ eändert.
 15 Jahre!
                                                                                                                                                                                                          Härte bleibt.
                                                                                                                     PRO ION bleibt.
                                                                                                                                                                                                          1998
                                                                                                                                                                                                          Gründung der PRO ION GmbH
                                                                                                                                                                                                           mit den Gesellschaftern Reiner
                     Als Profis in der Wärmebehandlung von Oberflächen war es uns schon immer wichtig,
                                                                                                                                                                                                           Bodenmüller, Karsten Franke,
                     an der Oberfläche zu kratzen. Transparenz ist unser Anspruch.
                                                                                                                                                                                                           Manfred Schieber und Aufnahme
                                                                                                                     Am 5. Juli 2013, pünktlich zum Einzug in die neue Unternehmenszentrale,               des ­Plasmanitrierens – in einer
                     Und so sieht auch unser neues Firmengebäude aus: Großzügige Glasflächen spiegeln die
                                                                                                                     feiert die PRO ION GmbH ihr 15-jähriges Bestehen.                                     Garage
                     Weite der Landschaft an unserem neuen Standort Fronreute-Baienbach wider. Rund
                     2.000 qm Fassadenglas wurden dafür eingesetzt. Auf eine Primärheizung hingegen
                                                                                                                     Was in einer Garage und bei einem Kasten Bier begann, ist mittlerweile ein           1999
                     haben wir bewusst verzichtet. Die Maßgabe: ökologische Verträglichkeit.
                                                                                                                     ­etabliertes anerkanntes Unternehmen.                                                Bezug der eigens erbauten
                                                                                                                                                                                                          ­Geschäftsräume in Blitzenreute
                                                                                                                     Von Beginn an sprechen unsere langjährigen Kunden mit den drei Gesellschaftern        Aufnahme der Produktion am
                     Blick ins Grüne. Und in die Zukunft.
                                                                                                                     Reiner Bodenmüller, Manfred Schieber und Karsten Franke. Über die Jahre sind wir      15. Mai. Bis Ende 1999 Einstellung
                                                                                                                     gewachsen – die Mitarbeiter, mit denen wir angefangen haben, sind dennoch ge­         des ersten P­ roduktionsmitarbeiters
                     Auf einem Werksgelände von 2 ha sind innerhalb von 15 Monaten Bauzeit eine Produktions­
                                                                                                                     blieben. Das gibt Sicherheit. Ihnen und uns! Denn Diskretion und eine vertrauliche
                     halle mit 3.000 qm Fläche und ein angegliedertes Verwaltungsgebäude mit rund 600 qm
                                                                                                                     Bewahrung Ihres Wissens sind Ehrensache.                                             2003
                     Büro­fläche entstanden.
                                                                                                                                                                                                          Erweiterung der Produktion in
                                                                                                                     Wenn wir wachsen, dann aus gutem Grund. Weil Kunden durch Folgeaufträge              Fronreute-Blitzenreute um weitere
                     Das Ravensburger Architekturbüro Spahlinger zeichnet verantwortlich für das nachhaltige
                                                                                                                     ihre Zufriedenheit zeigen. Weil immer neue Auftraggeber auf uns zukommen.            400 qm
                     Projekt und das zukunftsweisende Design.
                                                                                                                     Danke dafür!
                                                                                                                                                                                                          2005
                     Weder Produktions- noch Bürogebäude benötigen Primärheizung. Die Heizung und
                                                                                                                                                                                                          Aufnahme des Vakuumhärtens
                     ­Klima­tisierung des Objekts erfolgen ausschließlich über die Speicherabwärme der im Betrieb
                                                                                                                     Was wir uns für die Zukunft zur zentralen Aufgabenstellung gemacht haben:
                      ohnehin eingesetzten Maschinen. Das Gebäude verfügt über eine eigene Transformator­
                                                                                                                                                                                                          2010
                      station mit einer Gesamtleistung von 2000 kVA, auf drei Transformatoren verteilt und
                                                                                                                     Wir werden unsere Kompetenz beim Puls-Plasmanitrieren auch auf andere                Kauf der Härterei der Müller­
                      gespeist aus der 20.000 Volt Mittelspannungsverteilung.
                                                                                                                     ­Härte­verfahren ausdehnen und Ihnen auf wirtschaftliche Weise zugänglich             Weingarten AG und damit
                                                                                                                      machen. Einen entscheidenden Schritt haben wir mit dem Kauf der Härterei             ­Ergänzung des A ­ ngebots um
                     Damit sind im Schnitt über 40 % Energieeinsparungen gegenüber den neuesten gesetzlichen
                                                                                                                      der Müller Weingarten AG bereits gemacht.                                             ­konventionelle Härteverfahren
                     Vorschriften durch moderne Bautechniken zu erwarten.
                                                                                                                     In Fronreute-Baienbach werden wir alle unsere Kompetenzen an einem Ort               2012
                                                                                                                     ­konzentrieren. Erwähnenswert ist hier auch die Krankapazität von fünf Kran­         Grundsteinlegung im Mai für den
                                                                                                                      anlagen. Zwei davon weisen übrigens eine Traglast von je 16 Tonnen auf.              Neubau Baienbach und geplan­
                                                                          Karsten Franke:                                                                                                                  te ­Erweiterung von 1.200 auf
                                                                                                                                                                                                           zukünftig­3.000 qm Produktions­
                                                                          „Das neue Gebäude spiegelt die ­Ästhetik   Ihr Vorteil als Auftraggeber in Zukunft:                                              fläche, V
                                                                                                                                                                                                                   ­ olumen 6 Mio. EUR
04 | 05                                                                   und Technologie der PRO ION GmbH
                                                                          wider und wird dabei kommunalen            Zentrale Fertigungssteuerung sämtlicher Härteverfahren, kürzere innerbetriebliche    2013	
                                                                          Ansprüchen gerecht.“                       ­Logistik und somit Verkürzung von Liefer­zeiten, Erhöhung von Härtekapazität        Bezug des neuen Unternehmens­
                                                                                                                      und Verfahren, teilweise vollautomatische Prozess­abläufe, Erhöhung der             sitzes Fronreute-Baienbach im Juli
                                                                                                                      Wettbewerbsfähigkeit.

gutdrauf 02 | 2013
15 monate. 15 Jahre - Pro Ion
| Alles auSSer

                     und Kontra.
  oberflächlich

 Pro  ion …

                     Wie ist der Mensch, der täglich mit Härte zu tun hat?

                     Gelassen, geübt, gesprächsbereit – so zumindest ist Ralf Kontra, ausgebildeter Werkzeugmacher
                     und Leiter der Produktion Plasmanitrieren, langjähriger geschätzter Kollege und Ansprechpartner
                     für viele Kunden von PRO ION.
                                                                                                                       So zählt auch nach Jahren, Ralf Kontra ist seit 1999 bei PRO ION, die Kundenbetreuung zu
                                                                                                                       ­seinen Top 3 im Unternehmen – gemeinsam mit dem Chargieren und der Terminabsprache.

                                                                                                                       „Keine Charge ist gleich“, erzählt der 45-jährige aus dem Nachbarort Fronreute-Staig. Und das
                                                                                                                       macht jeden Tag aufs Neue zur Herausforderung. Mit den sogenannten Mischchargen hat er
                                                                                                                       ­immer wieder ganz neue Ofen-Zusammenstellungen. Offenbar scheinen die auch für die Kolle­
                                                                                                                        gen von besonderem Interesse: „Montagmorgen kommen immer wieder Mitarbeiter mit roten
                                                                                                                        Nasen. Diese hatten Wochenenddienst und haben sich bei der Glühkontrolle, am Schauglas des
                                                                                                                        Ofens, öfters mal leicht die Nase angesengt“.

                                                                                                                       Was hinter den roten Nasen der PRO ION Mitarbeiter steckt

                                                                                                                       Auch bei Ralf Kontra ist das Wochenende hin und wieder heiß: Das Grillen gehört zu den
                                                                                                                       liebsten Freizeitbeschäftigungen, ebenso die Arbeit am Haus – und zu Pferd, bei der Stadt­
                                                                                                                       garde Weingarten.

                                                                                                                       Zu wissen, wie Vorgänge ablaufen, die die Werkstück-Oberfläche optimieren sollen, für den
                                                                                                                       Kunden aber nicht sichtbar sind, das setzt Vertrauen auf Auftraggeberseite voraus. Ralf Kontra
                                                                                                                       beobachtet, dass selbst neue Interessenten das gut geschulte PRO ION Personal schnell schätzen
                                                                                                                       lernen und die Leistung eines gut geführten Unternehmens sehr wohl erkennen können. Und
                                                                                                                       auch wenn das Plasmanitrieren als verzugsarmes Härterverfahren in der Wirkung für den Kunden
                                                                                                                       nicht optisch erkennbar ist, eines sieht der Auftraggeber dann doch: „Plasmanitrieren bietet
                                                                                                                       sogar noch einen gewissen Rostschutz“.

                                                                                                                       Herr Kontra, gibt es überhaupt noch Auftraggeber, die Sie von den besonderen Vorteilen des
                                                                                                                       Plasmanitrierens bei PRO ION überzeugen müssen?

                                                                                                                       „Wenn ich berichte, dass Teile fertig bearbeitet werden können - nicht selten werden Teile eines
                                                                                                                       Kunden direkt zum Endabnehmer geschickt – spricht das meines Erachtens für unsere Arbeit!“
06 | 07

                                                                                                                       Die Redaktion bedankt sich für das ausgesprochen nette Gespräch.

gutdrauf 02 | 2013
15 monate. 15 Jahre - Pro Ion
Was Auftraggeber beim professionellen Einsatzhärten erwarten können

                                                                                                                  + Steigerung des Verschleißwiderstands durch Erhöhung der Randschichthärte
                                                                                                                  + Erhöhung der Druckbelastbarkeit
                                                                                                                  + Verbesserung der Biegefestigkeit
                                                                                                                  + Erhöhung der Kernfestigkeit
                                                                                                                  + Erhöhung der Dauerfestigkeit

                                                                                                                  Weitere Merkmale sind:

                                                                                                                  + geringe Temperaturbeständigkeit (Anlasseffekt ab 160°C)
                                                                                                                  + Oxidschichtbildung
                                                                                                                  + partielle Aufkohlung über Abdeckung mit Härteschutzpaste möglich
                                                                                                                  + in der Regel mechanische Fertigbearbeitung nach dem Härten nötig
                                                                                                                  + eingeschränkte Werkstoffauswahl
                       Das Einsatzhärten ist unter den thermochemischen Wärmebehandlungen am
                                                                                                                  + Prozessschritte können getrennt durchgeführt werden (Aufkohlen/mechanische Bearbeitung/Abhärten)
                       weitesten verbreitet. Dennoch sind Auftraggeber immer wieder überrascht,
                                                                                                                  + Aufkohlungstiefe steuerbar
                       wenn sie die Unterschiede in den Ergebnissen unterschiedlicher Härtereien
                                                                                                                  + Aufkohlungstiefe theoretisch begrenzt (zwischen 0,1 und 4,0 mm)
                       erkennen.
                                                                                                                  + Aufkohlungstiefe praktisch begrenzt (zwischen 0,5 und 2,5 mm)
                       Aber so weit muss es nicht kommen. Gut, dass Sie in Zukunft wissen,
                                                                                                                  + Härtekosten steigen mit der Einsatzhärtetiefe
                       wie das Einsatzhärten im idealen Fall abläuft.

                       Voller Einsatz                                                                             Das Aufkohlen
| veredelt

  oller Einsatz
 V

                       beim EInsatzhärten
 beim Einsatzhärten.
                                                                                                                                                                 1600
                                                                                                                  Die Aufkohlung geschieht im austeniti­       1536°C A
                                                                                                                                                                                                                                                 Fe + Fe3C                                 D‘

                                                                                                                  schen Zustand des Stahls, also bei Tem­        δ
                                                                                                                                                                 1500   δ+L    B 1492°C
                                                                                                                  peraturen oberhalb des Umwandlungs­                 H
                                                                                                                                                                         I
                                                                                                                  punktes AC3. In der Praxis sind das           γ+δ                                                                                           L

                                                                                                                  Temperaturen zwischen 880 bis 950°C.
                                                                                                                                                                 1400
                                                                                                                                                               1392°C N
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      1320°C
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   D
                       Wie Profis härten                                                                          Die Behandlungsdauer richtet sich              1300

                                                                                                                  prinzipiell nach der erforderlichen Auf­                                                                 γ+L
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Fe3C+L
                       Als klassisches Aufkohlungsmedium bei Kohlungspulver wird u. a. Holzkohle eingesetzt       kohlungstiefe. Wichtig: Die Menge und          1200
                                                                                                                                                                                                                    E‘
                                                                                                                                                                                                                                                                        C‘
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          F‘
                                                                                                                                                                                                                                       1153°C
                       – als Spender sowie als Aktivator des Bariumcarbonats. Bei der Salzschmelze dagegen        Anzahl der Legierungselemente beein­                              γ
                                                                                                                                                                                                                        E 1147°C                                        C                                                     F
                       werden Cyanidsalze verflüssigt und als Kohlenstoffspender genutzt. Kennzeichnend für       flussen maßgeblich die Kohlenstoff­            1100

                       beide Verfahren ist eine nicht regelbare Aufkohlungskonzentration.                         aktivität. Silizium, Bor und Stickstoff
                                                                                                                  erhöhen die Aktivität, während z.B. Alu­       1000

                       Die Regelung des Kohlenstoffs in der Stahloberfläche beruht auf der Einstellung gleicher   minium, Chrom, Mangan und Molybdän
                       Kohlenstoffaktivität im Gas und im Stahl (Konzentrationsausgleich).                        sie verringern.                               911°C
                                                                                                                                                                A3900 G
                                                                                                                                                                                                                                              γ+Fe3C                                                  γ+Fe3C

                       Mit Hilfe moderner Mess- und Regeltechnologie ist die Kohlenstoffkonzentration in          Der Kohlenstoffpegel wird als Maß für           800
                                                                                                                                                                                                         γ+Fe3C

                       der Gas- oder Plasma­atmosphäre steuerbar.                                                 die Wirkung des Aufkohlungsmittels, in        A2 M 769°C O
                                                                                                                                                                        α+γ    S‘                                                      738°C                                                                              K‘
                                                                                                                  dem der Kohlenstoff fast immer in ge­         A1 P‘
                                                                                                                                                                      P                       S                             723°C                                                                                         K
                                                                                                                                                                α 700
                       Der Effekt:                                                                                bundener Form vorliegt, betrachtet. Die               α+Fe3C                          α+Fe3C                                 α+Fe3C                                                  α+Fe3C

                       Das Volumen vergrößert sich durch die Bildung von Martensit.                               zugrunde liegende Definition ist in der               Q                                                                                                                                                     L
                       Die Werkstückoberflächenrauheit wird deutlich angehoben.                                   DIN EN 10052 festgelegt.                                    0,5                 1,0     1,5     2,0            2,5    3,0             3,5       4,0          4,5   5,0        5,5             6,0     6,5       6,67

                                                                                                                                                                                        0,8

                                                                                                                                                                                                                                                                         4,3
                                                                                                                                                                   Fe                                                                                                                                                    %C

                                                                                                                                                                                                                    2,06
                                                                                                                                                               Darstellung der Phasen im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm
                                                                                                                  Der Aufkohlungsprozess
                       Was Profis härten                                                                          in drei wesentlichen Schritten
                                                                                                                                                               Entscheidend bei der Aufkohlung:                                                         An der Oberfläche ist die erzielte Härte
                       + kohlenstoffarme Stähle von weniger als 0,25 Massen%                                      1|	
                                                                                                                     Zuführung des Kohlenstoffmediums
                                                                                                                                                               die Direkthärtung                                                                        am größten. Zur Mitte nimmt sie mit der
                       + Einsatzstähle sind z.B. ₁₆MnCr₅, ₂₀MnCr₅, ₁₇CrNiMo₆, C₁₅, ₁₅Cr₃                             an die Werkstückoberfläche.
                                                                                                                                                                                                                                                        Kohlenstoffintensität kontinuierlich ab.
                                                                                                                                                               Profis sprechen beim Abhärten unmit­
                       Typische Kohlenstoffspender sind:                                                          2|	Katalytischer Zerfall der Kohlenstoff­
                                                                                                                                                               telbar nach dem Aufkohlen – ohne vor­                                                    Weitere Kenngröße
                       + Salzschmelze (Cyanidbäder)                                                                   komponenten auf der Eisenoberfläche.
                                                                                                                                                               heriges Abkühlen – von Direkthärtung.                                                    der zu erreichenden­Härte:
                       + Kohlungspulver (Kastenaufkohlung)
                                                                                                                                                               Dabei wird das Werkstück nach dem                                                        die verwendeten Abschreckmedien
                       + Gasatmosphäre                                                                            3|	Absorption der Kohlenstoffatome in
                                                                                                                                                               Aufkohlungsvorgang im Temperatur­
                       + Plasmaunterstützung                                                                         die Werkstückoberfläche.
                                                                                                                                                               bereich unterhalb der AC3 Linie geführt                                                  Relevant im flüssigen Zustand:
                                                                                                                  	Eindiffundieren der Kohlenstoffatome
                                                                                                                                                               und der Abschreckvorgang ausgesetzt.
                                                                                                                     entlang der Korngrenzen in die Werk­-
                                                                                                                                                               Darauf folgender Arbeitsschritt: ein                                                     + Wasser
                                                                                                                     stückoberfläche, wobei bei zuneh­
                                                                                                                                                               zeitnahes Anlassen.                                                                      + Härteöl
                                                                                                                     mender Tiefe eine Abnahme der
                                                                                                                                                                                                                                                        + Salzschmelze
                                                                                                                     Kohlen­stoff­konzentration angezeigt
08 | 09                                                                                                                                                        Das Härten aufgekohlter Werkstücke                                                       + Polymere
                                                                                                                     ist.
                                                                                                                                                               Im Anschluss an die Aufkohlung erfolgt                                                   Relevant im gasförmigen Zustand:
                                                                                                                                                               die Härtung des Bauteils. Die Randhär­
                                                                                                                                                               te eines einsatzgehärteten Stahls wird                                                   + Stickstoff
                       50 µm           100 µm             200 µm
                                                                                                                                                               maßgeblich vom Randkohlenstoffgehalt                                                     + Helium
                                                                                                                                                               bestimmt.                                                                                + Hochdruckgasabschreckung
gutdrauf 02 | 2013
15 monate. 15 Jahre - Pro Ion
930°C
                                                                                                                                                                                                     850°C
Um eine gebrauchsfähige Oberflächen­               Deshalb ist Profis eine wirkungsvolle        Glossar                             Glossar
härte zu erzielen, ist das Werkstück               Reduktion bzw. Stabilisierung des Rest­
nach dem Abschrecken in einer zeitnahen            austenits wichtig. Sie wird durch un­        Verschleiß …                        Borieren …
Arbeitsabfolge nochmals anzulassen.                mittelbare Tiefkühlung nach Erreichen
Dieser Vorgang ermöglicht dem zunächst             der Raumtemperatur mit Flüssigstick­         Nach DIN 50320 der fort­            Thermochemisches Rand­
extrem harten Martensit, sich in der               stoff auf ca. -100°C erreicht.               schreitende Materialverlust         schichthärteverfahren zur
aufgekohlten Randschicht höhere Duk­                                                            aus der Oberfläche eines            Erzeugung einer verschleiß­
tilität zu verschaffen.                            Härteprüfung                                 festen Körpers, hervorge­           festen Oberfläche. Werk­
                                                                                                rufen durch mechanische             stücke aus beinahe allen
Profis würden tiefkühlen                           Die Definition der Einsatzhärtetiefe ist     Ursachen. Gemeint ist die           Stählen sind geeignet,
                                                   per Norm gemäß DIN 50 190 T1 – T4            Reibung. Sie bewirkt Ver­           ebenso Gusseisensorten
Randkohlenstoffmassenanteile über 0,6 %            bzw. in der Norm DIN EN ISO 2639 ge­         formung und Bruch in einer          sowie Sintereisen.

                                                                                                                                                                     Wenn Härte
sowie die Legierungselemente Chrom,                regelt. Etwaige Umwertungen werden           Randschicht. Die dimensio­          Das Verfahren verbindet das
Molybdän und Nickel können beim Här­               nach der DIN 50 150 beschrieben.             nale Verschleißintensität „W“       Verfahren des Einsatzhär­
ten zu einem unzulässig hohen Rest­                                                             steigt mit der Flächenpres­         tens mit dem Einbringen

                                                                                                                                                                     gefragt ist:
austenitanteil im Gefüge führen. Bei               Die Einsatzhärtetiefe (Eht) ist der senk­    sung „p = FN/A“ und fällt           von pulver- bzw. pastenför­
legierten Stählen kann Restaustenit                recht gemessene Abstand von der Ober­        mit wachsendem Widerstand           migem Bor bei einer Tempe­
auch schon bei geringeren Kohlenstoff­             fläche des zu prüfenden Werkstücks bis       gegen Verformung ausge­             ratur zwischen 850 und
massenanteilen entstehen. Selbst ein               zu der Zone, in der in Vickers­   einheit    drückt durch die Härte. *           950°C in die Randschicht
Abschrecken von relativ hoher Härte­               angegebene Grenzhärte (Eht 550) vor­                                             des Werkzeugs.
                                                                                                * Quelle: Eisenwerkstoffe, Stahl
temperatur begünstigt die Restauste­               handen ist. Um eine Fläche aus einem                                             Vorteile: Die beim Borieren
                                                                                                  und Gusseisen, 4. Auflage
nitmenge.                                          Querschliff zu regenerieren, muss ein                                            entstehende Boridschicht
                                                   Probestück zerstörend getrennt, in                                               breitet sich stengelartig
                                                                                                Martensit …
Wichtig zu wissen: Restaustenit im                 Gießharz eingebettet und entsprechend                                            nach oben aus und bringt
Gefüge verringert die Härte und be­                geschliffen und poliert werden.                                                  einen Volumenzuwachs von
                                                                                                Metastabiles Gefüge in
einträchtigt das Verschleißverhalten.                                                                                               etwa 25 % für die Rand­          Wärmebehandlungsverfahren zum Verbessern           | drauf gelegt
                                                                                                ­Metallen bzw. Nichtmetallen,
Hohe oder niedrige Betriebstemperatu­              Die Messung der Oberflächenhärte muss:                                           zone, außerdem eine gute         der Lebensdauer von Werkstücken und Werkzeugen
                                                                                                 diffusionslos und athermisch
ren, Temperaturwechsel, Verformungen                                                                                                Verankerung zum Stahl. Die       durch Ändern der Randschicht                        Wenn Härte
                                                                                                 entstehend durch eine
oder Lastspannungen zu einem späteren              1|	
                                                      an die Bauteilgröße bzw. die zur                                              Zunahme aller Legierungs­                                                            gefragt ist: Wärme!
                                                                                                 kooperative Scherbewegung
Zeitpunkt führen dazu, dass der vorhan­               Messung bereitstehende Fläche an­                                             elemente im Stahl sorgt für
                                                                                                 aus dem Ausgangsgefüge.                                             Randschichthärten       Thermochemische
dene Restaustenit mehr oder weniger                   gepasst sein                                                                  eine verminderte Zähigkeit
                                                                                                 Zu beobachten bei unlegier­                                         Verfahren, bei denen­   Diffusions-Behandlung
vollständig in Bainit und/oder Martensit                                                                                            des Werkstücks und eine
                                                   2|	den angepassten Verfahren­der Ein­        ten und legierten Stählen,                                          die chemische           Verfahren, bei denen die
umgewandelt wird. Als logische Konse­                                                                                               günstige Struktur in der
                                                      satzhärtetiefe entsprechend­ aus­ge­       Nichteisen-Metallen, aber                                           ­Zusammensetzung        chemische Zusammen­
quenz ist mit Maßveränderungen wäh­                                                                                                 Boridschicht und ist damit
                                                      wählt sein                                 auch Keramiken und Poly­                                             der Randschicht        setzung der Randschicht
rend des Gefügeumwandlungsprozesses                                                                                                 auch für unlegierte Stähle
                                                   	 Beispiele: Eht < 0,8mm = Prüfung           meren.                                                               nicht verhärtet wird   verändert wird
sowie Veränderungen der Druckspan­                                                                                                  gut geeignet.
                                                      nach Vickers HV 10
nungen zu rechnen.                                                                              Bainit …
                                                   3|	
                                                      eine Oberflächenhärte > 60 HRc                                                Carbonitrieren …
                                                                                                                                                                     + Induktionshärten      ohne weitere
                                                      ­erwarten lassen                          Gefüge, das bei der                                                  + Flammhärten           anschließende
                                                                                                                                    Thermochemisches Ver­
                                                                                                Wärmebehandlung von                                                  + Laserhärter           oder nachfolgende
                                                                                                                                    fahren zur Verbesserung
                                                                                                kohlenstoffhaltigem Stahl                                                                    ­Wärmebehandlung
                                                                                                                                    der Randhärtbarkeit, oft
                                                                                                durch isotherme Umwand­
                                                                                                                                    bei geringen bis mittleren
                                                                                                lung bzw. kontinuierliche                                                                    + Borieren
                                                                                                                                    ­Einhärtungstiefen einge­
        800                                                                                     Abkühlung entstehen kann,                                                                    + Nitrocarburieren
                                                                                                                                     setzt. Verfahren findet meist
                                                                                                synonym verwendet auch                                                                       + Nitrieren
                                                                                                                                     bei Temperaturen zwischen
        750
                                                                                                unter dem Begriff Zwischen­
                                                                                                                                     750 und 930°C statt.
                                                                                                stufengefüge bekannt.
        700                                                                                                                          Vorteile: Auch für unle­
                                                                                                Unterschieden wird nach                                                                      mit weiterer
                                                                                                                                     gierte und niedrig legierte,
                                                                                                mikrostruktureller, kineti­                                                                  anschließender
HV 10

        650
                                                                                                                                     Automatenstähle und
                                                                                                scher und Oberflächenrelief­                                                                 oder nachfolgender
                                                                                                                                     Tiefziehstähle geeignet,
        600                                                                                     definition.                                                                                  Wärmebehandlung
                                                                                                                                     durch die Stickstoffanrei­
              Hs
                                                                                                                                     cherung verbessern sich
        550                                                                                     Flammhärten …                                                                                + Aufkohlen
                                                                                                                                     Reibverschleißwiderstand
                                                                                                                                                                                             + Borieren
                                                                                                                                     und Notlaufeigenschaften
              0,1   0,15   0,2   0,25   0,3         0,35       0,4   0,45   0,5   0,55    0,6   Dabei wird, vgl. Induktiv­                                                                   + Carbonitrieren
                                                                                                                                     der Randschicht
                                              Randabstand (mm)                                  härten, die Randschicht                                                                      + Einsatzhärten
                                                                                                eines Materials mittels
Diagramm EHT
                                                                                                hintereinander angeordneter,
                                                                                                starker Heizflammen schnell
                                                                                                auf die Härtetemperatur
                                                                                                erwärmt und anschließend
                                                                                                per Wasserbrause, langsam
                                                                                                über das Werkstück geführt,
                                                                                                abgeschreckt. Die Tiefe der
                                                                                                gehärteten Randschicht ist
                                                                                                abhängig von der Vor­
                                                                                                schubgeschwindigkeit des                                                                                                10 | 11
                                                                                                Brenners. Ebenso entschei­
                                                                                                det der Abstand zwischen
                                                                                                Brenner und Brause über die
                                                                                                Haltezeit und Härte.

                                                                                                                                                                                                                        gutdrauf 02 | 2013
15 monate. 15 Jahre - Pro Ion
CHEF,

                                      K
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 Dieses Thema
                                                ohlenstoff                             Überreste unter hohem Druck. Wichtige
                                                                                       Vorkommen für Kohle liegen in den USA,
                                                                                       China und Russland. Ein bekanntes deut­
 erwartet Sie unter                            ...ist ein essentielles Element         sches Kohlevorkommen liegt im Ruhrgebiet.
 anderem                                       der Biosphäre, es ist in allen          Die wichtigsten Erdölvorräte liegen auf der
 in Ausgabe 03                        Lebewesen – nach Sauerstoff (Wasser)             arabischen Halbinsel (Irak, Saudi-Arabien).
                                      – dem Gewicht nach das bedeutendste              Weitere wichtige Ölvorkommen sind im Golf
 Energiemanagement                    Element. Alles lebende Gewebe ist aus            von Mexiko und in der Nordsee. Über festes
 nach DIN 5001                        (organischen) Kohlenstoffverbindungen            Methanhydrat in der Tiefsee ist noch wenig
                                      aufgebaut.                                       bekannt.

                                      Geologisch dagegen zählt es nicht zu den         Kohlenstoff kommt weiterhin in der Luft
                                      häufigsten Elementen. Man findet Kohlen­         als Kohlenstoffdioxid (kurz Kohlendioxid)
                                      stoff in der unbelebten Natur sowohl elemen­     vor. Es ist an der Zusammensetzung der Luft
                                      tar (Diamant, Graphit) als auch in Verbindun­    zu etwa 0,04 % beteiligt. Kohlenstoffdioxid
                                      gen. Die Hauptfundorte von Diamant sind          entsteht beim Verbrennen kohlenstoffhal­
                                      Afrika (v. a. Südafrika und die Demokrati­       tiger Verbindungen, Atmung, sowie vulka­
                                      sche Republik Kongo) und Russland. Dia­          nisch und wird durch Photosynthese der
                                      manten findet man häufig in vulkanischen         Pflanzen verwertet. Auch in Wasser ist CO₂
                                      Gesteinen wie Kimberlit. Graphit kommt           gelöst (ca. 0,01 % Massenanteil im Meer).
                                      relativ selten in kohlenstoffreichem meta­
                                      morphem Gestein vor. Die wichtigsten Vor­        Mengenmäßig ist der überwiegende Teil des
| impressum                           kommen liegen in Indien und China.               Kohlenstoffs in der Gesteinshülle (Litho­
                                                                                       sphäre) gespeichert. Alle anderen Vorkom­
 Herausgeber                          Am häufigsten findet man Kohlenstoff in          men machen mengenmäßig
 Pro  ion GmbH                        Form von anorganischem Carbonatgestein           nur etwa 1/1000 des
 Fronhofener Straße 3                 (ca. 2,8 · 1016 t). Carbonatgesteine sind weit   Gesamt-Kohlenstoffs
 88273 Fronreute-Baienbach            verbreitet und bilden zum Teil Gebirge. Ein      aus.
 Deutschland                          bekanntes Beispiel für Carbonat-Gebirge
 Fon +49 | 0 | 75 05 | 9 56 95 - 0    sind die Dolomiten in Italien. Die wichtigsten   Quelle: de.wikipedia.org/
 Fax +49 | 0 | 75 05 | 9 56 95 - 99   Carbonat-Mineralien sind Calciumcarbonat         wiki/Kohlenstoff
 Mail info@proion.com                 (Modifikationen: Kalkstein, Kreide, Marmor)
                                      CaCO₃, Calcium-Magnesium-Carbonat (Do­
 Redaktion                            lomit) CaCO₃ · MgCO₃, Eisen(II)-carbonat
 werk74                               (Eisenspat) FeCO₃ und Zinkcarbonat (Zink­
 Hoyerstrasse 50                      spat) ZnCO₃.
 88250 Weingarten
 Deutschland                          Bekannte Kohlenstoffvorkommen sind die
 Fon +49 | 0 | 171 | 8 65 52 06       fossilen Rohstoffe Kohle, Erdöl und Erdgas.
 Mail mail@werk74.com                 Diese sind keine reinen Kohlenstoffverbin­
                                      dungen, sondern eine Mischung aus vielen
 Druck                                verschiedenen organischen Verbindungen.
 Druckerei Marquart GmbH              Sie entstanden durch Umwandlung pflanz­
 88326 Aulendorf                      licher (Kohle) und tierischer (Erdöl, Erdgas)
 Deutschland

gutdrauf 02 | 2013                                                                                                    proion.com
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