Einsatzstähle

Einsatzstähle sind spezielle Stahlsorten, die für das Einsatzhärten, insbesondere für die Carbonierung (Aufkohlung), entwickelt wurden. Diese Wärmebehandlungsmethode erhöht die Härte und Verschleißfestigkeit der Oberfläche, während der Kern des Bauteils zäh und duktil bleibt, um Stoßbelastungen standzuhalten.

Beim Carbonieren wird der Kohlenstoffgehalt in den oberflächennahen Schichten des Stahls durch Diffusion erhöht. Dies geschieht durch das Erhitzen des Werkstücks in einer kohlenstoffreichen Atmosphäre, wie sie in gasförmigen, festen oder flüssigen Medien erzeugt wird. Die Temperatur liegt dabei typischerweise zwischen 850 und 950 Grad Celsius. Der Kohlenstoff diffundiert in den Stahl und bildet eine kohlenstoffreiche Randschicht, während der Kern seinen ursprünglichen Kohlenstoffgehalt beibehält.

Nach dem Aufkohlen wird das Werkstück oft abgeschreckt, um die Randschicht zu härten. Diese Randschicht enthält Martensit, der durch die schnelle Abkühlung entsteht, was zu einer hohen Härte und Verschleißfestigkeit führt. Der Kern bleibt aufgrund des niedrigeren Kohlenstoffgehalts zäh und elastisch, wodurch das Bauteil eine ideale Kombination aus Oberflächenhärte und Kernzähigkeit erhält.

Einsatzstähle wie 16MnCr5 oder 20MoCr4 sind typische Beispiele für Materialien, die für diesen Prozess optimiert sind. Sie werden häufig in der Automobilindustrie, im Maschinenbau und in Getriebekomponenten eingesetzt, wo hohe Belastbarkeit und Verschleißfestigkeit erforderlich sind. Die Aufkohlung ermöglicht es, die Lebensdauer von Bauteilen erheblich zu verlängern und ihre Leistungsfähigkeit in anspruchsvollen Anwendungen zu steigern.