Verfahren zur Wärmebehandlung eines Bauteils aus einem durchhärtenden warmfesten Stahl und Bauteil aus einem durchhärtenden warmfesten Stahl

摘要

Verfahren zur Wärmebehandlung eines Bauteils aus einem durchhärtenden warmfesten Stahl, wobei die Wärmebehandlung ein Durchhärten, eine Randschichtaufhärtung und ein Anlassen des Bauteils umfasst, wobei das Durchhärten in einem Erhitzen des Bauteils auf eine Härtungstemperatur oberhalb der oberen Umwandlungstemperatur AC3, einem Halten des Bauteils auf der Härtungstemperatur und einem Abschrecken des Bauteils besteht, bei dem die Randschichtaufhärtung unter Einwirkung eines Diffusionselementes erfolgt, in einem Erhitzen des Bauteils auf eine Diffusionstemperatur, einem Halten des Bauteils auf der Diffusionstemperatur und einem Abkühlen des Bauteils besteht, und als Plasma-Ionenhärtung durchgeführt wird, und bei dem das Anlassen in einem einmaligen oder mehrmaligen Erhitzen des Bauteils auf eine Anlasstemperatur unterhalb der unteren Umwandlungstemperatur AC1, einem Halten des Bauteils auf der Anlasstemperatur, und einem Abkühlen des Bauteils besteht, wobei das Durchhärten des Bauteils und die Plasma-Ionenhärtung der Randschicht des Bauteils in einem gemeinsamen Arbeitsschritt (1) durchgeführt werden, indem das Bauteil auf eine gemeinsame Härtungs- und Diffusionstemperatur TH+D oberhalb der oberen Umwandlungstemperatur AC3 erhitzt wird, indem das Bauteil bis zur vollständigen Austenitisierung und Lösung des enthaltenen Kohlenstoffs sowie bis zur gewünschten Anreicherung der Randschicht mit dem Diffusionselement auf der gemeinsamen Härtungs- und Diffusionstemperatur TH+D gehalten wird, wobei die Höhe der gemeinsamen Härtungs- und Diffusionstemperatur TH+D im Wesentlichen an die erforderliche Härtungstemperatur TH der Stahlsorte des Bauteils angepasst wird und zwischen 1070° und 1150°C eingestellt wird, wobei das Bauteil anschließend abgeschreckt wird und dadurch Druckeigenspannungen in der äußeren Randschicht ausgebildet werden, wobei die Haltedauer ΔtH+D auf der gemeinsamen Härtungs- und Diffusionstemperatur TH+D an die längere der beiden erforderlichen Haltedauern, der erforderlichen Härtungs-Haltedauer ΔtH oder der erforderlichen Diffusions-Haltedauer ΔtD, angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer längeren erforderlichen Diffusions-Haltedauer ΔtD die gemeinsame Härtungs- und Diffusionstemperatur TH+D um etwa 20° bis 40°C abgesenkt wird.