Härten, nach dem Schmieden.

Härten, nach dem Schmieden.

Für mich ein Glücksfall, diese Aufnahme. Gerade in dem Moment, wo das heiße Schmiedestück, ins Wasser fällt (berührt gerade die Wasseroberfläche), habe ich den Auslöser gedrückt.

Das Härten von Stahl ist eine Erhöhung seiner mechanischen Widerstandsfähigkeit durch gezielte Änderung und Umwandlung seines Gefüges. Es kann durch Wärmebehandlung mit anschließendem schnellen Abkühlen erfolgen. Wird ein Metall plastisch verformt, so breiten sich im Werkstück Versetzungen aus. Um nun die Festigkeit zu erhöhen, müssen Maßnahmen getroffen werden, die die Bewegung von Versetzungen behindern.

Zwei Verfahren des Härten, bestehen aus einem Erwärmen bis zu einer werkstoffabhängigen Temperatur, dem Aufrechterhalten der Temperatur der Werkstücke und anschließendem raschen Abkühlen (Abschrecken) unter Beachtung der kritischen Abkühlgeschwindigkeit.
Als Abschreckmedium dient unter anderem Wasser, welchem ggf. entsprechende Zusätze beigegeben werden, die die Oberflächenspannung des Wassers verändern, um das Auftreten des Leidenfrost-Effekt (die isolierende Dampfschicht unter dem Wassertropfen auf einer sehr heißen Herdplatte) zu unterdrücken. Als weitere Abschreckmedien dienen Öl, Salzbad, wässrige Polymerlösungen (z. B. Polyvinylpyrrolidon), Luft oder Gase, z. B. Stickstoff (N2) oder Argon (Ar) (letzteres beim Härten im Vakuum). Nur Stähle mit mehr als 0,35 % Kohlenstoff (C) sind zu solchem Härten geeignet.
Gänzlich ohne Abschreckmedien funktioniert die Härtung mit dem Laserstrahl oder mit dem Elektronenstrahl. Hierbei wird jeweils nur ein kleiner Bereich einer dünnen Oberflächenschicht erhitzt und die notwendige sehr schnelle Abkühlung erfolgt durch die Abfuhr der Wärme in das Werkstück. Diese Prozesse laufen mit sehr hoher Geschwindigkeit ab. Mit den Strahlverfahren lassen sich Werkstückbereiche gezielt lokal (in definierten Grenzen) behandeln, ohne das gesamte Werkstück zu erhitzen.