casehärdning

Casehærdning, eller case hardening, er en varmebehandlingsproces, der gør overfladen af stål hårdere, mens kernen forbliver sej og mere ductil. Formålet er at give en slidstærk overflade uden at ofre kernens sejhed, hvilket er fordelagtigt for komponenter, der udsættes for slid og gentagne belastninger.

Metoder

Den mest udbredte metode er carburering, hvor dele opvarmes til austenitfremkaldende temperatur i et kulstofrigt miljø. Kulstoffet diffunderer ind i overfladen og danner et høj-kulstoflag, som efter hærdning opnår høj hårdhed i overfladen, mens kernen forbliver mere duktil. Efterfølgende afkøling (hærdning) og temperering bestemmer hårdheden og spændingsniveauet. Andre metoder er carbonitrering (kulstof og kvælstof), nitrering (primært kvælstof) og carbonitrering med lavere temperaturer, der giver lettere kontrol af kasusdybde og egenskaber. Nitrering kan også give korrosionsbestandighed og en robust overfladelig senkningslag uden behov for bagvedliggende hærdning. Induktionshærdning (lokal overfladeopvarmning) bruges ofte som et mere lokaliseret alternativ til casehærdening.

Case dybde og hårdhed

Casehærdeprocesser kontrolleres formørsket af temperatur, tid og процесс logistikk. Case dybden spænder typisk fra brøkdele af millimeter til få millimeter og varierer med materiale og ønskede egenskaber. Overfladen når ofte hårdhed omkring HRC 58–66, mens kernen bevares betydelig mere sej (ofte i området HRC 20–40).

Materialer og anvendelser

Typiske udgangsstål er lav- til mellemkulstofstål, der gør det muligt at opnå hård overflade med en stærk kerne. Anvendelser omfatter gear, aksler, skruer, ventilstifter, lejer og værktøj, hvor slidmodstand og trækmodstand er afgørende.

Fordele og ulemper

Fordele: forbedret slid- og træthedsegenskaber samt bevaret kerne-sejhed. Ulemper: risiko for deformering, mindre formbarhed hvis processen misbruges, og højere omkostninger og energi sammenlignet med nogle andre hårdhedsbehandlinger.