Entkohlung ist ein Phänomen, das auftritt, wenn der Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche von Stahlwerkstoffen durch Oxidation bei hohen Temperaturen deutlich reduziert wird. Dieser Oxidationsprozess führt zur Bildung einer entkohlten Schicht auf der Oberfläche, die schwerwiegende Auswirkungen auf die Eigenschaften von Stahlwerkstoffen haben kann.

Gefahren der Entkohlung:

1. Verringerung der Härte und Festigkeit von Schneidwerkzeugen.
2. Beeinträchtigte Verschleißfestigkeit, Schneidfähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit von Schneidwerkzeugen.
3. Verminderte Plastizität, die zu Rissbildung beim Schmieden oder bei der Wärmebehandlung von Werkstücken (Schneidwerkzeugen) führt.
4. Unterschiedliche Innen- und Oberflächenbeschaffenheiten führen zu Eigenspannungen und potenzieller Rissbildung in Werkstücken (Schneidwerkzeugen).
5. Reduzierte Schlagzähigkeit, wodurch Schneidwerkzeuge anfällig für Sprödigkeit werden und ihre Lebensdauer verkürzt wird.
6. Ungenaue Härtemessungen aufgrund der Anwesenheit der entkohlten Schicht, was sich auf die nachfolgende Prozessplanung und Produktqualitätsbewertung auswirkt.
7. Eine übermäßige Entkohlungstiefe beeinträchtigt die Leistung der Werkstücke über die Bearbeitungstoleranzen hinaus.

Faktoren, die die Entkohlung beeinflussen:

1. Ofenatmosphäre: Die oxidative Atmosphäre im Ofen kann die Oxidation und Entkohlung von Stahl fördern. Stark oxidative Atmosphären erleichtern die Entkohlung.
2. Heiztemperatur: Höhere Heiztemperaturen beschleunigen die Oxidation und erhöhen die Entkohlungstiefe.
3. Einweichzeit: Eine längere Einweich- oder Erhitzungszeit führt zu einer tieferen Entkohlung, niedrigere Temperaturen haben jedoch möglicherweise nur minimale Auswirkungen.
4. Chemische Zusammensetzung des Stahls: Ein höherer Kohlenstoffgehalt im Stahl erhöht die Anfälligkeit für Entkohlung. Spurenelemente wie Al, Si, Cb und W fördern die Entkohlung, während Mn, Cr, Ni, Ti und P sie behindern. Zu den zur Entkohlung neigenden Stahlsorten gehören Kohlenstoff-Werkzeugstahl, Formenstahl, Federstahl mit hohem Siliziumgehalt, Lagerstahl und Schnellarbeitsstahl.

Entkohlung verhindern und reduzieren

Das Verständnis des Konzepts der Entkohlung in Stahlmaterialien und ihrer schädlichen Auswirkungen ist entscheidend, um Qualität und Leistung in verschiedenen Anwendungen sicherzustellen. Durch Berücksichtigung von Faktoren wie Ofenatmosphäre, Heiztemperatur, Einweichzeit, Stahlzusammensetzung und den Einsatz geeigneter Präventivmaßnahmen kann die Entkohlung minimiert oder verhindert werden, was zu einer verbesserten Produktqualität und Langlebigkeit führt.

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