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Getriebeuntersetzungen in einer Massengut-Anlage
Zwei Teile können beide als ‚gehärtet‘ bezeichnet werden und sich dennoch völlig unterschiedlich verhalten. Die Art der Randhärtung bestimmt deren Tiefe, Lage und ob das Teil danach geschliffen werden muss.
Aufkohlung
Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt wie 20CrMnTi, 20CrMo oder 16MnCr5 werden in einer kohlenstoffreichen Atmosphäre erhitzt, sodass Kohlenstoff in die Oberfläche eindiffundiert; anschließend erfolgen Abschrecken und Anlassen. Das Ergebnis ist eine hochfeste Randzone mit hohem Kohlenstoffgehalt – typischerweise HRC 58–62 – auf einem zähen, kohlenstoffarmen Kern, und zwar auf allen Zahnflächen einschließlich der Zahnfußregion.
Der Prozess dauert lange und verzieht das Teil, daher werden Präzisionszahnräder nach dem Einsatzhärten geschliffen. Dies ist der Standardweg für hochbelastete Getriebezahnräder.
Induktionshärtung
Mittelkohlenstoffstähle wie C45, 40Cr oder 42CrMo werden lokal mittels einer Induktionsspule erhitzt und abgeschreckt. Nur die erhitzte Zone – üblicherweise die Zahnflanken – härtet aus. Die Verzugseffekte sind geringer, und lange Teile wie Zahnstangen lassen sich praktisch behandeln. Die typische Härte einer Zahnstange liegt bei HRC 45–55.
| Aufkohlung | Induktionshärtung | |
| Stahl | Niedrigkohlenstofflegierung (20CrMnTi, 16MnCr5) | Mittelkohlenstoff (C45, 40Cr, 42CrMo) |
| Typische Oberflächenhärte | HRC 58–62 | HRC 45–55 bei Zahnstangen |
| Gehärtete Zone | Alle Oberflächen, einheitliche Randzone | Lokal (Zahnflanken), Muster hängt von der Spule ab |
| Verzerrung | Höher – Schleifen ist in der Regel erforderlich | Niedriger |
| Typische Bauteile | Getriebestufen, Ritzel | Zahnstangen, große Zahnräder, Wellen |
Eindringtiefe der Randschicht an der Flanke (Induktionshärten) im Vergleich zu einer gleichmäßigen Randschicht (Einsatzhärten)
Die Wahl
Hohe Flächenpressung und kompakte Abmessungen (Getriebestufen): Einsatzhärten und Schleifen.
Lange Zahnstangen und große Bauteile: Induktionshärten.
Stoßbelastungen (Bergbau, Hebezeuge): sicherstellen, dass der Kern zäh ist – legierter Vergütungsstahl, abgeschreckt und angelassen, unterhalb der Randschicht.
Härte, Randschichttiefe und Verfahrensweg in die Zeichnung eintragen; allein „gehärtet“ ist keine Spezifikation.
Zusammenfassung
Einsatzhärten für maximale Oberflächenfestigkeit mit anschließendem Schleifen; Induktionshärten für Zahnstangen und große Bauteile mit geringerer Verzugsempfindlichkeit. Angeben, welches Verfahren und auf welche Werte.
Für Zeichnungen, Muster oder ein Angebot senden Sie uns Ihre Spezifikation und Menge für Zahnstange, Zahnrad oder Getriebe.