Bainitisieren

Bainitisieren

Der konventionelle Weg ...
Der konventionelle Weg zur Erhöhung von Härte bzw. Festigkeit ist das Vergüten. Ein zweiter, etwas speziellerer Weg ist das Bainitisieren, das früher Zwischenstufenvergüten genannt wurde.
Bei dieser Wärmebehandlung wird das Bauteil in gleicher Weise wie beim Härten austenitisiert, d.h. es erfolgen abhängig vom Werkstoff Wärmebehandlungen bei Temperaturen von 800 - 1.050°C.

Das Abschrecken erfolgt ...
Das Abschrecken erfolgt dann in einem Salzwarmbad. Die Temperatur des Salzwarmbades richtet sich nach dem Werkstoff und liegt zwischen 250 und 450°C. Das Bauteil verweilt im Salzbad bei gleichbleibender Temperatur (isotherm), bis die Gefügeumwandlung von Austenit nach Bainit (=Zwischenstufe) abgeschlossen ist. Dabei bildet sich kein Martensit. Je nach Werkstoff kann die Umwandlung in einigen Minuten abgeschlossen sein; manchmal dauert es aber auch mehrere Stunden. Anschließend wird das Bauteil an der Luft abgekühlt und darf auf keinen Fall mehr angelassen werden.

Bainitgefüge haben ...
Bainitgefüge haben sehr spezielle Eigenschaften, die sich durch hohe Festigkeiten (Härten), maximale Zähigkeiten und üblicherweise durch relativ geringe Verzüge auszeichnen. Nicht jedes Bauteil und nicht jeder Werkstoff ist für das Bainitisieren geeignet. Die geschilderten positiven Eigenschaften können nur dann erreicht werden, wenn während der Abkühlung keine anderen Gefüge, z.B. Ferrit, Perlit, oberer Bainit gebildet werden. Dünnwandige Bauteile oder legierte Stähle mit hoher Härtbarkeit eignen sich besonders gut für dieses Verfahren.

Das Bainitisieren ist eine besondere Art der Vergütungsbehandlung. Hierbei wird nach dem Austenitisieren in einer Salzschmelze auf eine ganz bestimmte Temperatur, die zwischen der Perlitumwandlung und der Martensitstarttemperatur liegt, abgekühlt und definiert über eine bestimmte Zeit gehalten.
Bei dieser sogenannten isothermen Umwandlung erhält man ein Gefüge, welches sowohl in den Eigenschaften als auch im Aussehen ähnlich dem des "normalen" Vergütungsgefüges ist. Ein Anlassen ist bei der Zwischenstufenvergütung nicht notwendig.



Vorzüge dieser Wärmebehandlung

Dieses Verfahren hat den Vorteil bestmöglicher Zähigkeit bei höher Härte. Gleichzeitig bietet es sehr günstige Voraussetzungen für die Minimierung des Härteverzugs. Typische Anwendungsbeispiele für das Bainitisieren findet man bei Sicherheitsgurtbeschlägen aus dem Automobilbau, bei Federn, Nägeln und speziellen Messerklingen, aber auch bei Kurbelwellen aus legiertem Gusseisen.


Verlaufsphasen

Vorwärmen
Erwärmen auf Austenitisierungstemperatur
Halten auf Austenitisierungstemperatur
Abkühlen in ein Salzbad auf eine Temperatur zwischen 300°C und 500°C
Halten in einem Salzbad zwischen einigen Minuten bis Stunden
Abkühlen auf Raumtemperatur oder Anlassen in einem Anlassofen

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