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Beim Induktivhärten findet die Erhitzung im Bauteil selbst statt.
sowie von Teilen mit geringer Beanspruchung wie bearbeiteten Teilen, Schmiedeteilen, Stanzteilen, Schrauben, Muttern und Rohrverbindungen verwendet.
Werkstoff C45 Datenblatt -7, Europäische Norm (einschließlich Deutsche DIN, Britische BSI, Französische NF, und anderer EU-Mitgliedsstaaten Norm) C45 Stahl, entspricht Chinesische GB Norm, US ASTM AISI und SAE, Japanische JIS Norm und ISO Norm usw.
| C45 Äquivalente Stahlsorten | |||||||||
| Europäische Union | Chinesische | US | Japanische | ISO | |||||
| Norm | Bezeichnung (Werkstoffnumber) | Norm | Bezeichnung | Norm | Bezeichnung | Norm | Bezeichnung | Norm | Bezeichnung |
| EN 10083-2 | C45 (1.0503) | GB/T 699 | 45 stahl | AISI SAE, ASTM A29/A29M | 1045 stahl | JIS G4051 | S45C | C45E4 | |
Einige der Vorteile des induktiven Härten umfassen eine hohe Oberflächenhärte, Präzision, schnelle Erwärmung und geringe Verformung des Werkstücks.
Tiefere Frequenzen z.B. Das Vergüten führt zudem zu besserer Härtbarkeit und feinerem Korn.
Diese Bearbeitung wird nicht im eigenen Haus durchgeführt. Zudem kann während dieses Vorgangs eine Rotationsbewegung notwendig sein (zum Beispiel bei Wellen).
Abschließend folgt eine Entspannung des Stahls bei niedriger Temperatur oder ein Anlassen.
Kurze Erwärmungs- und Haltezeiten gewährleisten eine sehr geringe Oxidation. Um die gewünschte Gefügeausbildung zu ermöglichen, müssen Haltezeit und Härtetemperatur ins richtige Verhältnis gesetzt werden.
Das reicht von der Berechnung der Oberflächenhärte und notwendigen Kräfte bis hin zur Aufnahme von Schraubkurven, z.B. Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren eine verbesserte Kontrolle über die Verteilung der höheren Härte und ermöglicht eine selektive Härteanwendung (partielles Härten) an bestimmten Bereichen des Werkstücks.
In der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Werkzeug- und Maschinenbauindustrie wird induktives Härten verwendet, um die Verschleißfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit von Metallteilen wie Wellen, Zahnrädern und Lagern zu erhöhen.
Dafür wird mit einer Kupferspule ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt. Durch den elektrischen Widerstand im Bauteil entwickelt sich Wärme, die bis zur individuellen Härtetemperatur erhöht werden kann.
Im Unterschied zu anderen Härteverfahren erfolgt Induktionshärten sequenziell.
Es sind hohe Umformkräfte notwendig, die hohe Werkzeuglasten nach sich ziehen. Das reicht von der Auswahl des Rohmaterials, des Fertigungsverfahrens bis hin zur Logistik. Richtwert 50° C bis 100 ° C über den normalen Härtetemperaturen beim Vergüten.
Als Werkstoffe zum induktiven Härten kommen nur Stähle mit einem ausreichenden hohen Kohlenstoffgehalt in Betracht, der C- Gehalt muss mindestens 0,35% betragen.
Es können gezielt bestimmte Zonen erwärmt werden.
Beispiel: Bei simultaner Verwendung unterschiedlicher Frequenzen zum Aufheizen der Zahnspitzen und des Zahngrundes eines Zahnrades. Das gelingt durch Induktion. Auf diese Weise kann zum Beispiel ganz gezielt nur die Innen- oder Außenfläche eines Bauteils gehärtet werden.
Dies ist ein kontinuierlicher Vorgang, der in unserem Betrieb ausschließlich CNC-gesteuert durchgeführt wird. ZTU Diagramm ist die Abkürzung für „Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild“.
Die Wärmebehandlung für material C45 umfasst hauptsächlich das Härten, Anlassen, Normalglühen und Austenitisieren usw.
Die C45 Härten temperatur beträgt 820-860 °C, das Abschreckmittel ist Wasser (Temperaturen am unteren Ende des Bereichs) oder Öl (am oberen Ende der Temperaturen).
50 Hz ziehen Ströme in größerer Tiefe nach sich. Das Verfahren kann in weiten Grenzen an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Größenordnung bis 10.000 Watt / cm², da die Leistung nicht von außen nach innen übertragen werden muss, sondern direkt im Bauteil erzeugt wird.
Um bei der schnellen Erwärmung einen vollständigen Ablauf der zur Austenitisierung notwendigen Vorgänge im Gefüge zu erreichen, wird auf höhere Temperaturen erwärmt.
Die Kaltverformungsplastizität ist mittel und die Bearbeitbarkeit beim Glühen und Normalisieren ist besser als beim Abschrecken und Anlassen.
Die nachstehende Tabelle enthält das werkstoff C45 datenblatt, einschließlich der chemischen Zusammensetzung, der mechanischen Eigenschaften und der Wärmebehandlung.
Datenblatt -1, Das folgende C45 stahl Datenblatt listet die chemische Zusammensetzung basierend auf der Gießanalyse auf.
| Chemische Zusammensetzung, % | ||||||||||
| Norm | Bezeichnung (Werkstoff-nummer) | C | Si, ≤ | Mn | P, ≤ | S, ≤ | Cr, ≤ | Ni, ≤ | Mo, ≤ | Cr+Mo+Ni, ≤ |
| EN 10083-2 | C45 (1.0503) | 0.42-0.50 | 0.40 | 0.50-0.80 | 0.045 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.63 |
In der folgenden Tabelle sind die mechanischen Eigenschaften des C45 Stahls wie Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte im vergüten und normalgeglühten Zustand aufgeführt.
Streckgrenze
Werkstoff 1.0503 Datenblatt -2, Streckgrenze im unterschiedlichen Durchmessern und Bedingungen.
| Streckgrenze C45 Stahl | |||
| Bezeichnung (Werkstoffnummer) | Streckgrenze (MPa, ≥) | Durchmesser (d) Dicke (t) in mm | Bedingungen |
| C45 (1.0503) | 490 | d ≤16 t ≤8 | Vergüteten (für den maßgeblichen Querschnitt) |
| 430 | 16< d ≤40 8< t ≤20 | ||
| 370 | 40< d ≤100 20< t ≤60 | ||
| 340 | d, t ≤16 | Normalgeglühten (für Erzeugnisse) | |
| 305 | 16<d,t ≤100 | ||
| 275 | 100<d,t ≤250 | ||
Zugfestigkeit
Werkstoff 1.0503 Datenblatt -3, Zugfestigkeit in unterschiedlichem Durchmesser und Zustand.
| Zugfestigkeit C45 Stahl | |||
| Bezeichnung (Werkstoffnummer) | Zugfestigkeit (Mpa) | Durchmesser (d) Dicke (t) in mm | Bedingungen |
| C45 (1.0503) | 700-850 | d ≤ 16 t ≤ 8 | Vergüteten (für den maßgeblichen Querschnitt) |
| 650- 800 | 16< d ≤40 8< t ≤20 | ||
| 630-780 | 40 < d ≤ 100 20 < t ≤ 60 | ||
| ≥ 620 | d, t ≤16 | Normalgeglühten (für Erzeugnisse) | |
| ≥ 580 | 16 <d,t ≤ 100 | ||
| ≥ 560 | 100 <d,t ≤ 250 | ||
1 MPa = 1 N/mm2
Bruchdehnung
C45 stahl Datenblatt -4, Minimale prozentuale Bruchdehnung.
| Bruchdehnung | |||
| Bezeichnung (Werkstoffnummer) | Bruchdehnung (≥, %) | Durchmesser (d), Dicke (t) mm | Zustand |
| C45 (1.0503) | 14 | d≤16 t≤8 | Vergüteten (für den maßgeblichen Querschnitt) |
| 16 | 16 < d≤ 40 8 < t≤ 20 | ||
| 17 | 40 < d≤ 100 20 < t≤ 60 | ||
| 14 | d, t ≤ 16 | Normalgeglühten (für Erzeugnisse) | |
| 16 | 16 <d, t ≤ 100 | ||
| 16 | 100 <d, t ≤ 250 | ||
Brucheinschnürung
Werkstoff 1.0503 Datenblatt -5, Minimale prozentuale Brucheinschnürung für den maßgeblichen Querschnitt im vergüteten Zustand.
| Brucheinschnürung (≥, %); Durchmesser (d), Dicke (t) mm | |||
| Stahl (Stahl nummer) | d≤ 16 t≤ 8 | 16<d≤ 40 8<t≤20 | 40< d ≤ 100 20< t ≤ 60 |
| C45 (1.0503) | 35 | 40 | 45 |
Härte
Datenblatt C45 -6, Produkte im Zustand „behandelt auf Scherbarkeit“ oder „weichgeglüht“.
| Härte | |||
| Norm | Bezeichnung (Werkstoffnummer) | (HBW) | Zustand |
| EN 10083-2 | C45 (1.0503) | 255 | behandelt auf Scherbarkeit |
| 207 | weichgeglüht | ||
Da werkstoff 1.0503 einen mittlerem Kohlenstoffgehalt aufweist, muss es vor dem Schweißen vorgewärmt werden, und die C45 schweißen vorwärmen beträgt 150 bis 250 °C.
Nach dem Schweißen ist es besser, es sofort einer Spannungsentlastung auszusetzen, insbesondere bei Schweißnähten mit großer Dicke.
Drehmoment über Drehwinkel und Montageversuchen. Daher greift BSH beim Thema Phosphatierung auf das Netzwerk qualifizierter Lieferanten zurück. Allerdings schränkt der hohe Kohlenstoffgehalt und der Anteil an Legierungselementen die Herstellung als Kaltumformteil erheblich ein. Erfahren Sie, welche Werkstoffe für induktives Härten geeignet sind und welche nicht.
Beim induktiven Härten wird die zur Gefügeumwandlung notwendige Wärme durch elektromagnetische Induktion direkt im Bauteil erzeugt.
Wir nutzen hier das Expertenwissen unserer Zulieferer um unseren Kunden Lösungen und Empfehlung anbieten zu können
Mit der Erfahrung vieler Jahre können wir Ihnen bei BSH bei der Gestaltung Ihrer Bauteile beratend zur Seite stehen.
Die austenitisierung dauer beträgt mindestens 30 Minuten.
Die Richtwerte für die Anlasstemperatur sind 550-660 °C, die Anlassdauer beträgt mindestens 60 Minuten.
Die Anleitung zum Normalglühen der Temperatur ist 840-900 °C.
Das werkstoff C45 wird zur Herstellung von Teilen mit hohen Festigkeitsanforderungen wie Zahnrädern, Wellen, Kolbenbolzen usw.
Die DIN EN 10083 bietet Hilfe bei der Auswahl geeigneter Stähle. Ein gleichmäßiges Abfahren der Bauteiloberfläche ist für die Güte der Härtung wichtig.
Die Erhitzung selbst erfolgt mittels einer von Wechselspannung durchflossenen Spule, dem sogenannten Induktor. Hohe Frequenzen z.B. Sei es eine Videokonferenz, ein Besuch bei BSH oder ein Besuch in Ihrem Haus.
Der höhere Kohlenstoffgehalt und der höhere Legierungsanteil ermöglichen hohe Lasten im Kern.
Der Stromfluss konzentriert sich an der Oberfläche des Bauteiles am stärksten, das ist der sogenannte Skin- oder Haut-Effekt. Da die Energie nicht von außen über Konvektion oder Strahlung in das Bauteil gelangen muss, sind die Aufheizzeiten wesentlich kürzer als bei Prozessen, die in Ofenanlagen durchgeführt werden.
Bauteile erfahren eine Steigerung der Dauer- und Verschleißfestigkeit.
BSH zeigt Ihnen, wie das Verfahren verläuft. Aufgrund der schlechten Härtbarkeit wird werkstoff C45 im Allgemeinen unter normalisierten Bedingungen verwendet, und wenn die mechanischen Eigenschaften hoch sein müssen, wird die vergüteten behandlung angewendet. Es lassen sich damit vorteilhaft Teile bearbeiten, deren Kohlenstoffgehalt über den Prozessgrenzen des Einsatzhärtens liegt.
Dieser Prozess wird in unserer Firma grundsätzlich dem Härtevorgang angeschlossen.
Härtetechnik Redak GmbH & Co. KG
Justus-von-Liebig-Str.7
85247 Schwabhausen / Dachau
Tel 0 81 38 - 66 83 28
Fax 0 81 38 - 66 83 63
Auf den beiden Bildern links und rechts unten wird deutlich, dass beim induktiven Härtevorgang nur das zu härtende Werktück und da wiederum nur der gewünschte Bereich erhitzt wird.
Beim Induktivhärten wird die Werkstückoberfläche im Regelfall bis zu einer Tiefe von 6 Millimetern erhitzt, dann unmittelbar durch das umfließende wässrige Abschreckmedium gehärtet.
Manche Geometrien lassen sich mit diesen Werkstoffen nicht durch Kaltumformung herstellen. Das Verfahren lässt sich auch bei komplexen Bauteilen z.B. Risiken im Fertigungsprozess können so ausgeschlossen werden.
BSH kann auf mehrere Produktionslinien zurückgreifen, wir wählen für Sie den optimalen Ablauf aus.
Das bedeutet, dass der zu härtende Bereich durch ein Verschieben des Induktors Stück für Stück erwärmt und durch eine Brause abgeschreckt wird.
Je nach Bauteil- und Induktorgröße kann das Werkstück auch nach und nach durch den Induktor hindurchgeschoben werden. Die Anlasstemperatur für die Spannungsentlastung beträgt 550-660 °C.
Das Foto unten zeigt ZTU Diagramm C45 Stahl (Als Referenz).
Ausgehend von einer modernen Herstellbarkeitsanalyse kann BSH bereits im Vorfeld überprüfen, ob Bauteile und die spätere Produktion Ihren individuellen Ansprüchen genügen. Diese Firmen sind in ein logistisches Konzept eingebunden, das auch besondere Verpackungen ermöglicht.
Ob es eine Anfrage per Telefon, E-Mail oder über eine Plattform ist, wir prüfen unsere Möglichkeiten und stehen gerne für ein technisches Gespräch zur Verfügung.
Von hier aus verteilt sich die Wärme abhängig von der Prozessführung in das gesamte Bauteil oder aber es wird nur die Randschicht erwärmt.
Durch den Einsatz unterschiedlicher Frequenzen kann die Erwärmung beeinflusst werden.