HTM Journal of Heat Treatment and Materials

Published by De Gruyter

Volume 70 Issue 4

Issue of HTM Journal of Heat Treatment and Materials

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Contents
Journal Overview

Veranstaltungen/Events

August 11, 2015

Veranstaltungen in Zusammenarbeit mit und IWT Bremen

Page range: A5-A5

HTM-Praxis

August 11, 2015

Kurzfassungen/Abstracts

August 11, 2015

Inhalt/Contents

August 11, 2015

Fachbeiträge/Technical Contributions

August 11, 2015

Wie lassen sich Qualität und Kosten in der Plasmawärmebehandlung beeinflussen?*

U. Huchel, S. Strämke, M. Strämke

Page range: 165-170

Abstract

Kurzfassung Eine gleichbleibende , stabile und hohe Produkt- und Prozessstabilität sowie die Wettbewerbsfähigkeit auf Weltmarktniveau sind Grundanforderungen an alle modernen Fertigungsprozesse. Nitrieren der Bauteile erhöht den Widerstand gegen Verschleiß und Korrosion und steigert die Festigkeit. Vernachlässigbare Formänderungen und korrigierbare Maßänderungen erlauben es, dass nitrierte Bauteile ohne Nacharbeit eingesetzt werden können. So werden heute die Vorteile nitrierter Randschichten bei immer mehr Anwendungen genutzt. Neben der Qualität entscheiden vor allem die Kosten darüber, welches Verfahren eingesetzt wird. Ausgehend von einer Prozessanalyse zeigt der Beitrag, wie sich Kosten und Qualität bei Plasmanitrierprozessen beeinflussen lassen.

August 11, 2015

Niederdruck-Carbonitrieren mit Aminen*

D. Koch, L. Hagymási, T. Waldenmaier, S. Bajohr, R. Reimert

Page range: 171-182

Abstract

Kurzfassung Das Niederdruck-Carbonitrieren ist ein modernes Verfahren zum Einsatzhärten von niedriglegierten Einsatzstählen. Bei ihm werden Kohlenstoff und Stickstoff bei Gesamtdrücken von kleiner 50 mbar und bei Temperaturen über 800 °C in der Randschicht der zu behandelnden Werkstücke angereichert. In der Literatur wird fast ausschließlich Ammoniak als Stickstoffdonator, in Verbindung mit einem Kohlenstoffdonator, meist Ethin oder Propan, als Prozessgas diskutiert [1–3]. Der Einsatz anderer Gase bzw. Gasmischungen als Donatoren für Kohlenstoff und Stickstoff sowie deren Wirksamkeit bei der Anreicherung der Randschicht mit den genannten Elementen wird so gut wie nicht behandelt. Am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie wurden daher potenzielle Prozessgase für das Niederdruck-Carbonitrieren identifiziert. Deren Wirksamkeit beim Anreichern einer Bauteils-Randschicht mit Kohlenstoff und Stickstoff wurde in einer Thermowaage experimentell untersucht. Mit Methylamin (CH 3 NH 2 ) und Dimethylamin ((CH 3 ) 2 NH) konnten zwei Prozessgase gefunden werden, die im Vergleich zu Ammoniak in Verbindung mit einem Kohlenstoffdonator (z. B. Ethin, Propan) zu einer guten Anreicherung der Randschicht mit Kohlenstoff und Stickstoff führen. Auf Basis einer vorangegangenen Potenzialanalyse werden in der vorliegenden Veröffentlichung ausschließlich Untersuchungsergebnisse zum Niederdruck-Carbonitrieren mit Methylamin vorgestellt.

August 11, 2015

Analysis of Residual Stress States of Structured Surfaces Manufactured by High-Feed and Micromilling

H. Lucas, B. Denkena, T. Grove, E. Krebs, P. Kersting, D. Freiburg, D. Biermann

Page range: 183-189

Abstract

The performance of technological surfaces can be optimized via tailored characteristics according to their specific field of usage. These high performance surfaces are needed for the new technology of Sheet-Bulk Metal Forming (SBMF), which is a combination of sheet metal and bulk forming operations. Due to the high surface loads of bulk forming operations, tool surfaces need to be capable to withstand high stress states. Additional to a high wear resistance, the friction coefficient of these surfaces is an important criterion for the material flow of the sheet material. Surface characteristics can be adjusted by using technologies such as high-feed and micromilling processes resulting in different friction coefficients optimizing functional performance of the tools. In dependency of these different manufacturing processes, different residual stresses are induced into the subsurface of the forming tool. Reliability of residual stress measurements via X-ray diffractometry for microstructured surfaces produced through high-feed milling and micromilling is investigated.

August 11, 2015

Wärmebehandlung und zerstörungsfreie Prüfung: Oberflächenrisse mit der Laser-Thermografie finden*

M. Ziegler, P. Myrach, B. Neding

Page range: 190-195

Abstract

Kurzfassung Die Thermografie als zerstörungsfreies Prüfverfahren erlaubt das Erkennen einer Vielzahl von Defekten in unterschiedlichsten Werkstoffen. Hierzu ist zum einen eine Energiequelle erforderlich, welche einen Wärmestrom im Werkstück erzeugt, und zum anderen eine Infrarot-Kamera, welche den orts- und zeitabhängigen Temperaturverlauf der Werkstückoberfläche analysiert. Neue Ansätze unter Verwendung von Lasern ermöglichen nun auch die Prüfung auf winzige Oberflächenrisse. Die aktuelle Grenze der Nachweisempfindlichkeit für mittels klassischer Thermografie nur schwer prüfbare hochreflektierende Metalloberflächen liegt mit Rissbreiten und -tiefen bis hinunter in den Sub-Mikrometerbereich und damit im Bereich der fluoreszierenden Magnetpulver- und Eindringprüfung. Dabei sind jedoch weder Verbrauchsmittel, noch eine Oberflächenpräparation notwendig und eine Prüfung kann berührungslos und automatisiert über Entfernungen bis in den Meter-Bereich erfolgen. Bei der Wärmebehandlung und insbesondere beim Randschichthärten mittels Laserstrahlung stehen ebenfalls hochleistungsfähige Energiequellen zur Erzeugung intensiver dynamischer Temperaturgradienten zur Verfügung. Damit eröffnet sich unmittelbar die Möglichkeit der Integration der thermografischen Prüfung in die Fertigung. Der Beitrag stellt die neuesten Entwicklungen der vielversprechenden Laser-Thermografie-Technik vor und zeigt, warum deren Einsatz potentiell die Standardprüfverfahren Magnetpulver- bzw. Eindringprüfung für eine Reihe von Prüfproblemen beerben könnte.

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HTM is a bilingual (German-English) independently assessed and periodical standard publication that provides reports on all aspects of heat treatment and material technology in research and production. By publishing trend-setting contributions to research and practical experience reports, HTM helps in answering scientific questions as well as regarding investment decisions in the industry. All articles are subject to thorough, independent peer review.
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