HARDENING
Induction hardening
In induction hardening, the areas to be hardened are heated using induction current and then quenched using a water spray if required.
Advantages of the process
Precise
Control
The entire process is customised to a single workpiece so that even components with complex geometries can be hardened.
Hardening of
partial areas
Precisely defined areas of the component can be hardened with low distortion, while the core structure remains unchanged.
Outstanding
component properties
Induction hardening produces components with high fatigue resistance and improved wear resistance in selected areas.
Any
component size
As no furnace is required for induction hardening, even very large components can be processed without any problems.
Technical!
Components Induction hardening:
- Bolts, axles and shafts up to Ø 300mm x L= 3000mm
- Rotation circulation hardening, feed hardening and mould inductor
- Hardening of gear wheels rotation rotation up to Ø 300mm
- Hardening of gears single tooth hardening up to Ø 600mm
- Hardening of gear racks, rails and rails, forced hardening if necessary
Technical!
Process Induction hardening:
- Mould inductor , Ring inductors , Special inductors , Large number of inductors available , Self-made
- RHT HF 0.8mm to 2mm
- RHT MF 1.5mm to 6.0mm
- Reproducible process as inductor and parameter are defined and stored in NC
- Between centres such as tailstock and chuck, rotary table, magnetic table and T-slot table
Hardened surfaces are subjected to stresses such as guides, bearing seats, sealing seats, radial shaft seal seats, gearing and external pressure gauges under load and torsion. Materials generally carbon steels from 0.30 C, heat-treatable steels, alloyed steels, X-steels, tool steels, stainless steels, valve steels and cast iron (by arrangement).
Heat treatment using induction current
Induction hardening is used to improve component properties by partially increasing the surface layer hardness and is ideal for highly complex or particularly bulky components.
While a large number of workpieces are hardened simultaneously during case hardening, induction hardening focusses on the individual part. The entire hardening process - from the inductor to the energy and frequency applied to the quenching and tempering process - is specially customised to the component in question. For this purpose, the areas to be hardened are heated using an inductor, a coil made of copper.
Precise process for components
The alternating current flowing through the coil generates an alternating magnetic field that heats the component to its transformation temperature.
If the heat can dissipate quickly enough into the rest of the still cold workpiece, quenching is not necessary afterwards.
This is an extremely precise process that is preferably used for components that are exposed to high loads. Induction results in an excellent surface hardness with a high case-hardening depth, which gives the component resistance to extreme loads.
The soft core and extremely hard outer layer improve fatigue resistance.
These properties are particularly important for components that are subject to torsional stress and for surfaces that are subject to impact forces. The process can only be used for materials with a carbon content of more than 0.35 per cent.
Kennzahlen
Temperature:
individual
Lead time::
from 72 h
Hardening depth:
up to 6 mm
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Die wichtigsten Infos
zum Induktionshärten
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Was ist Induktionshärten?
Induktionshärten ist ein präzises Wärmebehandlungsverfahren, bei dem bestimmte Bereiche eines Werkstücks durch Induktionsstrom gezielt erhitzt und anschließend – wenn erforderlich – mit Wasser abgeschreckt werden. Dabei entsteht eine extrem harte Randschicht bei gleichzeitig weichem Kern, was den Ermüdungswiderstand und die Verschleißfestigkeit deutlich verbessert.
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Welche Vorteile bietet das Induktionshärten?
Das Verfahren hat zahlreiche Vorteile:
- Präzise Steuerung: Jeder Prozess wird individuell auf das Bauteil abgestimmt. Auch komplexe Geometrien können zuverlässig gehärtet werden.
- Härten von Teilbereichen: Es können exakt definierte Bereiche gehärtet werden, ohne das gesamte Bauteil zu beeinflussen – ideal für Funktionselemente.
- Hohe Bauteileigenschaften: Die induktiv gehärteten Zonen weisen eine exzellente Oberflächenhärte und tiefe Einhärtung auf.
- Flexible Bauteilgrößen: Da kein Ofen notwendig ist, können auch große Bauteile wie Wellen, Zahnstangen oder Führungen behandelt werden.
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Wie funktioniert der Induktionshärteprozess technisch?
Beim Induktionshärten erzeugt ein speziell geformter Induktor (eine Kupferspule) ein magnetisches Wechselfeld, das den Werkstoff lokal auf Härtetemperatur erwärmt. Der induzierte Strom erzeugt genau an der gewünschten Stelle Wärme. Je nach Werkstück wird anschließend abgeschreckt – meist mit Wasser – um die gehärtete Randschicht zu fixieren. Die Wärme kann bei geeigneter Geometrie auch allein in den kühleren Bauteilkern abfließen.
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Welche technischen Parameter gelten beim Induktionshärten?
- Temperatur: individuell, je nach Werkstück und Material
- Durchlaufzeit: ab 72 Stunden
- Einhärtetiefe: bis 6 mm
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Welche Werkstoffe eignen sich für das Induktionshärten?
Geeignet sind Werkstoffe mit mindestens 0,35 % Kohlenstoffgehalt. Häufig verwendet werden:
- C-Stähle
- Vergütungsstähle
- legierte und hochlegierte Stähle
- Werkzeugstähle
- rostfreie Stähle (bedingt)
- Ventilstähle
- Gusseisen (nach Absprache)
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Wie tief härtet Induktionshärten ein?
Je nach Frequenz und Energieeintrag liegt die Einhärtetiefe typischerweise zwischen:
- HF (Hochfrequenz): 0,8 mm – 2,0 mm
- MF (Mittelfrequenz): 1,5 mm – 6,0 mm
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Video zum Induktionshärten