Kälte–Tempern ist eine außergewöhnliche Methode zur Verbesserung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von unterschiedlichsten Materialien und Werkstoffen. Es handelt sich um einen „trockenen“, computerüberwachten Langzeitprozeß. Kälte–Tempern ist keine Oberflächenbehandlung wie Beschichten oder Nitrieren.
Beim Kälte-Tempern werden Materialien in Abhängigkeit von Legierung, Beschaffenheit, Größe und Gewicht in einem geschlossenen System über einen längeren Zeitraum Temperaturen bis minus 182°C ausgesetzt. Dies geschieht nach vorgegebenen computergesteuerten Stufenschritten eines Zeit - Temperatur - Profils, bis sie wieder Raumtemperatur erhalten haben.
Anders als bei dem sogenannten "Tiefkühlen", das auf kurze Zeit in tiefkalter Flüssigkeit und auf Temperaturen von nur –80 °C begrenzt ist, arbeitet man beim Kälte–Tempern über einen langen Zeitraum, prozessorgesteuert und absolut trocken bei Temperaturen bis –182 °C.
| Durch einen sehr langsamen Abkühlungsprozeß und eine lange Haltezeit im Tiefst-Temperaturbereich wird dem Material genug Zeit gegeben, um Gitterfehler in den Mikro-kristallen auszuheilen, eine geordnete Kristallstruktur aufzubauen und dabei eine Umwandlung der Mikrostruktur in ein gleichförmiges, feinkörnigeres Gefüge zu erzielen. Durch mehr Korngrenzen werden die inneren Bindungskräfte gesteigert und eine gleichmäßige Struktur im gesamten Querschnitt des Materials erreicht. Bei Kohlenstoffstählen wird Rest-Austenit nahezu vollständig ( ca. 99,3 %) in Martensit umgewandelt, Kohlenstoffausscheidungen werden gleichmäßig verteilt, und es bilden sich sehr viele ultrafeine Eisenkarbid-Partikel, die sich zwischen den bestehenden größeren Partikeln ablagern. | |
Ein langsamer, kontinuierlich gesteuerter Aufwärmzyklus bringt das Material auf Raumtemperatur zurück, so daß die grundlegende Gleichförmigkeit der umgewandelten und stabilisierten Gefügestruktur erhalten bleibt.
Kälte-Tempern ist ein Verfahren, das von der NASA für die Raumfahrt entwickelt wurde und auch in Zukunft für die Industrie von sehr großer Bedeutung sein wird.
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Der Prozeß ist einmalig, dauerhaft und nicht umkehrbar (es ist keine Oberflächenbehandlung, sondern verändert das gesamte Materialgefüge). Behandelte Materialien und Teile sind korrosionsbeständiger. Sie erreichen eine höhere Standfestigkeit (keine größere Härte). Bruchempfindlichkeit und Verschleiß werden zum Teil drastisch reduziert, dadurch ergeben sich längere Standzeiten, und die Teile können höheren Temperaturen ausgesetzt werden. Beim Nachschleifen kann mit normalen Schleifmitteln gearbeitet werden, wobei zum Schärfen aber weniger Material abgetragen werden muß. Die Lebensdauer von Einrichtungen wird verlängert, der Wartungsaufwand geringer, Stillstandszeiten sinken, und die Produktionsleistung wird erhöht. |
Kälte–Tempern ist absolut umweltfreundlich, verursacht keine Umweltbelastung, und es entstehen keinerlei Abfallprodukte.
Nachdem Werkstoffe mit dem Kälte–Temper-Verfahren behandelt wurden, hat man eine beträchtliche Verbesserung in Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Standzeit festgestellt. Die Verbesserungen sind materialabhängig und reichen von 25 % bis durchschnittlich 150 %, wobei auch Ergebnisse bis zu 300 % und mehr bei Verbesserung der Standzeit erreicht werden.
Grundsätzlich für alle Stähle im Werkzeug-, Formen-, Vorrichtungs-, Kokillen- und Maschinenbau, die eine hohe Standzeit und Verschleißfestigkeit im jeweiligen Einsatzbereich nachweisen müssen.
Im Zerspanungs- und Verformungsbereich, beim Bohren, Fräsen, Drehen, Walzen, Richten, Strecken, Biegen, Schlagen und Ziehen.
Nach einmaligem Kälte-Tempern können behandelte Werkstücke immer wieder nachgeschliffen oder verändert werden, da die Behandlung durch Kälte-Tempern den gesamten Materialquerschnitt verbessert.
Im Schneidbereich bei Rasierklingen, Rasenmähermessern, Industriemessern, vor allem im Bereich landwirtschaftlicher Maschinen, wo eine sehr große Abnutzung und ein hoher Verschleiß vorliegen, können die Standzeiten und die Wechselintervalle großzügig erweitert werden.
Im Gußbereich werden Materialien spannungsfrei, gegen Temperatureinflüsse unempfindlicher, und die Belastbarkeit erhöht sich deutlich. Bevorzugter Anwendungsbereich liegt hier in den verschiedensten Motorsportarten, wo hohe Belastungen und Temperaturen sowie enorme Drehzahlen vorherrschen.
Im Bereich des Widerstandsschweißens werden Kupfer- und Messing– Elektroden durch bessere Leitfähigkeit leistungsfähiger und die Standzeiten durch reduzierten Abbrand verlängert.
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Selbstverständlich brauchen wir möglichst genaue Angaben über Materialien, die wir von Ihnen zum Kälte-Tempern erhalten.
Neue
Werkzeuge müssen vor dem
Kälte-Tempern
unbedingt gehärtet werden, denn
Kälte-Tempern
ist kein Ersatz der gewöhnlichen Wärmebehandlung, und es beeinflußt auch
nicht die vorhandene Härte.
Es
ist vielmehr eine ergänzende Behandlung, die Standzeit und Leistungsfähigkeit
der gehärteten Materialien enorm verbessert.
Neue und alte Werkzeuge sollten erst nach dem Kälte-Tempern mit herkömmlichen Schleifverfahren geschärft werden, da sie erst dann ihre superfeine Schneidkante erhalten, die die volle verbesserte Leistung erbringt.
Die mit Kälte-Tempern behandelten Materialien haben eine längere Lebensdauer und können solange normal nachgearbeitet werden, bis sie nicht mehr zu verwenden sind.
Erfahrungen und Berichte von Steigerungen aus dem Metallbereich reichen von 25 % bis zu erfolgreichen 300 %. Je größer die Verbesserung der Verschleißfestigkeit ist, um so höher wird das Ergebnis der Standzeiten und somit der Kosteneinsparung.
Um einen optimalen Erfolg zu erzielen, ist bei gehärteten
Werkzeugen eine genaue Angabe von Werkstoff, Härte und Anlaßtemperatur
erforderlich.
Sollten keine Härtewerte vorhanden sein, werden wir
diese auf unserer Härteprüfeinrichtung ermitteln oder Tabellen der Wärmebehandlungsverfahren
entnehmen.
Das Kälte-Tempern ist ein den modernen, computergesteuerten Härteverfahren verwandter Prozeß. Es handelt sich um keine Oberflächenveränderung, vielmehr verändert dieses Verfahren das gesamte Material dauerhaft. Da der Umwandlungsvorgang bei tiefen Temperaturen extrem langsam abläuft, ist die Prozeßdauer um ein Vielfaches länger als ein einfacher Härte- oder Beschichtungsvorgang.
Die Kosten sind abhängig von Größe, Gewicht, Werkstoff und Einsatzzweck der zu behandelnden Teile. Daher benötigen wir entsprechende Angaben für ein konkretes Angebot, um die Behandlungskosten errechnen zu können.
