Härten der Randzone
Für bestimmte Anwendungszwecke ist es notwendig, ein Werkstück mit einer harten Außenschicht, der sogenannten Randzone auszustatten, ohne dass die Zähigkeit des Werkstückinneren verloren geht. Zu diesen Anwendungszwecken gehören beispielsweise Wellen und Zahnräder.
Zur Erstellung einer gehärteten Randzone gibt es unterschiedliche Verfahren. Welches davon letztlich zum Einsatz kommt, hängt von den spezifischen Anforderungen und vom verwendeten Werkstoff ab. Bei härtbaren Stählen kann man die Randzone beispielsweise durch eine schnelle Erwärmung und direkt folgendes Abschrecken erstellen. Die schnelle, kurze Erwärmung heizt nur die Randschicht genügend auf, sodass beim Abschrecken nur dort die gewünschte Gefügeveränderung eintritt. Die Erwärmung kann dabei auf unterschiedliche Weise geschehen, zum Beispiel durch Induktion (Induktionshärten), durch Laserstrahlung (Laserhärten) oder durch eine Brennerflamme (Flammhärten).
Kohlenstoffarme Stähle, die an sich nicht härtbar sind, können durch Aufkohlen (siehe dort) eine härtbare Außenschicht erhalten, die danach wie beim Randschichthärten gehärtet werden kann.
Nitrierstähle werden gehärtet, indem mittels Stickstoffanreicherung (ein Verfahren, das vergleichbar dem Aufkohlen bei kohlenstoffarmen Stählen ist) der Außenschicht eine nitridreiche Randzone großer Härte erzeugt wird. Bei diesem Verfahren ist keine weitere Wärmebehandlung notwendig, da die Härte nicht durch Änderungen des Gefüges zu Martensit erzeugt wird, sondern auf den entstandenen Stickstoffverbindungen beruht.
