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6.6.2 Mittel zum Abkühlen bzw.
Abschrecken
Das Abkühlen bzw. Abschre-
cken erfolgt in gasförmigen oder
flüssigen Mitteln. Für die Auswahl
sind hauptsächlich Form und Ab-
messungen der Werkstücke, die
Härt
barkeit der Werkstoffe, die
Härtetemperatur, die erforderliche
Abkühlwirkung sowie der zur
Wärmebehandlung verwendete
Ofen maßgebend.
6.6.2.1 Flüssigkeiten
Flüssige Mittel werden dann
benutzt, wenn besonders hohe Ab
-
kühlgeschwindigkeiten erreicht
werden sollen.
Verwendet werden: Wasser
mit und ohne Zusätze, Öle oder
Salzschmelzen. In der nachstehen-
den Tabelle sind die üblichen Ar-
beitstemperaturen der Abschreck-
mittel aufgeführt.
Sollen in Salzschmelzen er-
wärmte Werkstücke in Salzschmel-
z
en abgeschreckt werden, ist be-
sonders auf die gegenseitige Ver-
t
räglichkeit der Salze zu achten,
um unerwünschte Reaktionen
beim Abschrecken, die u. U. zu
Salzeruptionen führen können,
auszu
schließen.
Bei hohen Härtetemperaturen
können die Abschreckmittel mit
der Werkstückrandschicht reagie-
ren und ihre Zusammensetzung
z. B. durch Oxidation oder Aufkoh
-
lung verändern. Werden die Werk
-
s
tücke anschließend nicht mehr
ausreichend bearbeitet, können
dadurch die Gebrauchseigenschaf
-
ten beeinträchtigt werden.
Vermieden werden sollte eine
unzulässig hohe Erwärmung des
Abschreckmittels durch die abzu-
k
ühlenden Werkstücke, weil da-
durch die Wirkung verschiedener
Abschreckmittel nachlassen kann.
Zunder oder Salzfilme auf der
Oberfläche abzukühlender Werk-
stücke können den Wärmeüber-
gang mehr oder weniger stark be-
hindern, was den Abkühlverlauf
beeinträchtigt.
6.6.2.2 Gase
Als gasförmige Abkühlmittel
kommen ruhende oder bewegte,
trockene oder befeuchtete Luft,
Stickstoff, Wasserstoff bzw. Helium
oder Gemische aus Stickstoff und
Wasserstoff oder Stickstoff und
Helium zur Verwendung. Ihre Ab-
kühlwirkung ist deutlich geringer
als die flüssiger Mittel; sie lässt sich
jedoch in druckdichten separaten
Kammern von Vakuumöfen unter
Drücken bis 20 bar, hoher Strö-
mungsgeschwindigkeit
und wirk-
samer Rückkühlung der im Kreis-
lauf geführten Gase steigern. Da-
bei wird eine Abkühlwirkung er-
reicht, die der Abschreckwirkung
von Ölen nahe kommt. Es ist dabei
wichtig, sowohl auf die Ausrich-
tung der abzuschreckenden
Werk-
stücke zur Strömungsrichtung
des
Gases zu achten als auch darauf,
die Ofencharge so zu packen, dass
das Gas ungehindert durch die
Charge hindurchströmen kann
und
alle Werkstücke im gleichen
Maße vom Gasstrom beaufschlagt
werden. In diesem Zusammenhang
ist es außerdem wichtig, die Härt-
barkeit des vorliegenden Werk-
stoffs der zu härtenden Werkstücke
sowie deren Form und Maße ent-
sprechend zu berücksichtigen.
6.6.3 Mittel zum Tiefkühlen
In gekühlter Luft kann bis auf
etwa –60 °C tiefgekühlt werden,
bei
Sonderausführungen lassen
sich –140 °C erreichen. Niedrigere
Temperaturen als – 60 °C können
unter Verwendung von Trocken-
eis, Alkoholmischungen oder in
verflüssigten Gasen (flüssiger Stick-
stoff:
– 196 °C) erzielt werden.
6.7 Einrichtungen zum
Wärmebehandeln
6.7.1 Wärmebehandlungsöfen
Bei der Auswahl eines geeigne
-
ten Ofens sind mehrere Gesichts-
punkte zu berücksichtigen. Insbe-
sondere sind maßgebend:
•
die Behandlungstemperatur, zu-
lässige Abweichungen gegenüber
der Solltemperatur und die Tem-
peraturstreuung
im Ofenraum,
Wärmebehandlung von Stahl – Härten, Anlassen, Vergüten, Bainitisieren
Abschreck- Übliche
mittel Arbeitstempe-
ratur in °C
Wasser ohne Zusätze bis 25
Wasser mit Zusätzen bis 70
Öle bis 70
Warmbadöle bis 150
Salzschmelzen ab 160
Wirbelbetten 20 bis > 600
Bild 46: Automatisch gesteuerte Prozessgasanlage zum Härten unter Schutzgas