Welche Auswirkungen haben verschiedene Elemente in Stahl auf Induktionshärten von Stahl?

(1) Kohlenstoff (C) Kohlenstoff bestimmt die Härte, die nach dem Abschrecken erreicht werden kann. Der Kohlenstoffgehalt ist hoch und die Abschreckhärte ist hoch, aber es ist leicht, Risse abzuschrecken. Im Allgemeinen wird w(C) mit 0.30 % bis 0.50 % ausgewählt, und der auf diese Weise erhaltene Härtewert beträgt etwa 50 bis 60 HRC. Die obere Grenze des Härtewertes wird durch den Kohlenstoffgehalt begrenzt. Die Praxis hat bewiesen, dass dieser Kohlenstoffgehalt etwa 0.50% beträgt. Manchmal wird ein höherer Kohlenstoffgehalt verwendet. Walzen bestehen beispielsweise aus Stahl mit w (C) 0.80 %, w (Cr) 1.8 % und w (Mo) 0.25 %. Kohlenstoffstahl, der keine Legierungselemente enthält, erfordert eine hohe Abkühlgeschwindigkeit, verformt sich also stark, hat eine hohe Rissneigung und eine schlechte Härtbarkeit.

2) Silizium (Si) Zusätzlich zur Verbesserung der Festigkeit und Härtbarkeit kann Silizium in Stahl bei der Stahlherstellung auch Gas aus dem Stahl entfernen und eine beruhigende Wirkung haben.

(3) Mangan (Mn) Mangan in Stahl verbessert die Härtbarkeit von Stahl und verringert die kritische Abkühlgeschwindigkeit. Mangan bildet beim Erhitzen eine feste Lösung in Ferrit, die die Festigkeit von Stahl erhöhen kann. Manganstahl wird üblicherweise verwendet, wenn die Tiefe der gehärteten Schicht mehr als 4 mm beträgt. Da es die kritische Abkühlgeschwindigkeit verringert, kann eine gleichmäßige Abschreckhärte unter Bedingungen erreicht werden, bei denen die Abkühlspezifikation nicht stabil ist.

(4) Chrom (Cr) Da Chrom in Stahl Karbide bilden kann, ist es notwendig, die Erwärmungstemperatur zu erhöhen und die Erwärmungszeit zu verlängern, was für das Induktionshärten nachteilig ist. Chrom verbessert aber die Härtbarkeit von Stahl (ähnlich Mangan) und Chromstahl weist im vergüteten Zustand höhere mechanische Eigenschaften auf. Daher werden 40Cr und 45Cr häufig bei der Herstellung von Hochleistungszahnrädern und Keilwellen verwendet. Der m (Cr) in induktionsgehärtetem Stahl beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 1.5% und der höchste Wert nicht mehr als 2%. Unter besonderen Umständen kann das Induktionshärten auch durchgeführt werden, wenn w (Cr) weniger als 17% beträgt, jedoch ist eine sehr hohe Erwärmungstemperatur erforderlich und die Erwärmungstemperatur liegt unter 1200 T. Zu diesem Zeitpunkt lösen sich die Karbide schnell auf, bevor sie vollständig abgeschreckt werden können.

(5) Aluminium (Mo) Aluminium in Stahl kann die Härtbarkeit verbessern, und der Molybdängehalt in Stahl ist sehr gering.

(6) Schwefel (S) Schwefel in Stahl bildet Sulfide. Versuche haben gezeigt, dass bei einer Verringerung des Schwefelgehalts die Dehnung und die Flächenverringerung verbessert und der Schlagzähigkeitswert erhöht wird.

(7) Phosphor (P) Phosphor in Stahl bildet kein Phosphid, verursacht jedoch leicht ernsthafte Segregation, so dass es ein schädliches Element ist.