Greener GmbH | Bunteinsatzhärten (Color case Hardening)
Die Bunthärtung ist, bis auf kleine aber entscheidende Abweichungen, mit dem Einsatzhärten identisch.
Idealerweise sind Bauteile, welche einsatzgehärtet werden sollen, aus Einsatzstahl oder Schmiedeeisen gefertigt. Einfacher Baustahl kann durch eine längere Glühdauer zumindest eine Oberflächenhärtung erhalten.
Um Stahl durch zusätzliche Verstählung weiter aufzuhärten, muss die Konzentration der Kohlenstoffatome genau stimmen. Dazu wird das zu härtende Bauteil in ein kohlenstoffhaltiges "Einsatzmittel" gebettet.
Bis zum Ende des 18. Jahrhundert wurden die Eisenprodukte zum Einsatzhärten in Pottasche geglüht. Seit Beginn des 19. Jahrhundert wechselten die Hersteller von gehärteten Eisenprodukten zu Kohle aus tierischen Erzeugnissen. Dazu wurde verkohltes Leder, Knochen, Horn und selbst Elfenbein verwendet.
Diese tierischen Rohstoffe wurden verkohlt und zermahlen. Die Korngröße sollte sich am groben Schießpulver orientieren. Fertig verkohlt und zermahlen, wird das Einsatzmittel in einen Einsatzscherben gegeben. Dabei handelt es sich um einen verschließbaren Stahlkasten. Die zu härtende Werkstücke werden in das Einsatzmittel eingebettet und der Einsatzscherben zum Glühen in einen Ofen geschoben.
Der Glühvorgang dauert mehrere Stunden und wird bei ca. 820 °C vollzogen. Ziel ist es, dass die Kohlenstoff-Atome in das Atomgitter des zu härtenden Stahls eindringen. Je länger die Glühzeit dauert, desto tiefer dringen die Kohlenstoff-Atome in das Metall ein.
Aus diesem Grund ist die exakte Bestimmung der Glühzeit wichtig. Ein zu tiefes Eindringen des Kohlenstoffs muss verhindert werden. Die Eindringtiefe des Kohlenstoffs liegt beim Einsatzhärten nur im hundertstel Millimeter Bereich. An sehr dünnen Stellen kann aber eine Durchhärtung eintreten. Sinn des Einsatzhärtens ist eine harte und verschleißfeste Oberfläche zu erhalten, den Kern des Materials aber weich und flexibel zu belassen.
Die Härtung mindert den Abrieb an allen belasteten Bauteilen, vor allem beim Verschluss. Der weiche Kern eines gehärteten Bauteils erhält seine schlagdämpfenden Eigenschaften. Die Zähigkeit des Material wird durch die Bunthärtung kaum beeinflusst. Durchgehärtet geht die Zähigkeit jedoch verloren, wodurch der Prellschlag beim Schuss das Bauteil schnell brechen lassen kann.