Legieren

z. B. Al mit Ni

Legieren ist das Zusammenschmelzen eines Metalls mit mind. einem weiteren Metall oder Nichtmetall.

Umwandeln

z. B. Stahl

Anlassen
Das Anlassen gehört wie das Härten zu den thermischen Verfahren, die das gesamte Werkstück in seinen mechanischen Eigenschaften verändert.
Gewöhnlich wird Anlassen nach dem Härten angewendet. D.h. nach dem Abschrecken und dem völligem Erkalten des Werkstücks findet unmittelbar der Anlassprozess statt. Im gehärteten Zustand weist das Bauteil je nach Stahlzusammensetzung eine sehr hohe Härte auf. Gleichzeitig ist das Bauteil sehr spröde und kann im gehärteten Zustand weder eingesetzt noch weiterverarbeitet werden.
Es gilt die Regel: Je höher die Härte, desto geringer die Zähigkeit.
Mit dem Anlassen verringert man die Härte eines gehärteten Bauteils so weit, dass die geforderten Zähigkeitswerte erreicht werden. Der dabei auftretende Härteverlust wird geduldet.
Härte und Zähigkeit sind voneinander abhängig. Diese beiden Eigenschaften können nicht unabhängig voneinander eingestellt werden.

Härten

z. B. Stahl

Martensit
Unter Härten versteht man eine Wärmebehandlung des Stahls, bei der durch Erwärmen auf Austenitisierungstemperatur mit anschließender sehr rascher Abkühlung, die Gefügeform Martensit (Härtegefüge) entsteht.
In Stählen möchte man Martensit, um einen erheblichen Härteanstieg zu erzielen. Die beim Härten erreichbare Härte (Martensithärte) hängt vom Kohlenstoffgehalt des Stahles ab. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto höher ist die Härte.

Bsp.: Ausschnitt Querschliff
Härteprofil von Oberfläche bis Grundmaterial gemessen HV 0,3

Texturieren

z. B. Stahl

Beim Texturieren wird an gezielten Stellen mit Impulsen Material weggedampft oder aufgeworfen. Dies erfordert eine spezielle Strahlsteuerung, die bauteil- und anforderungsspezifisch ist.

Umwandeln

z. B. Al feines Gefüge

Nach dem Schmelzen und Abkühlen bleibt ein feineres, sauber strukturiertes Gefüge zurück.

Einbetten von Hartstoffen

Einbetten von Hartstoffen in Al, Cu etc.

Hier wird ein Hartstoff in Form von z. B. Kügelchen bzw. Pulver in ein Schmelzbad eingebettet.

Härten

z. B. Gusseisen

Ledeburit
Eine schmale Randzone des Werkstückes wird aufgeschmolzen, die rasche Erstarrung führt dann zu einem feinen ledeburitischen Gefüge mit sehr guter Verschleißbeständigkeit.
(Ledeburit = eutektisches Gefüge der Eisen-Kohlenstoff-Legierungen bei Kohlenstoffgehalten zwischen 2,06 % und 6,67 %)

Präzises Härten – die Elektronenstrahl-Oberflächenmodifikation

Das Randschichthärten ist eine sehr effiziente Methode, Werkstücke lokal zu härten. Der Elektronenstrahl ist ein sehr gutes Werkzeug, das sich durch hohe Präzision besonders auszeichnet. Eine schmale Randschicht (0,1 - 3 mm) wird über die Austenitisierungstemperatur hinaus erwärmt und nach Prozess-Ende durch die Wärmeabfuhr in das kalte Volumen abgekühlt (Selbstabschreckung). Im Gegensatz zu anderen Verfahren reicht hier die reine Selbstabschreckung, es ist kein zusätzliches Medium für die Abschreckung notwendig. Aufgrund der hohen Leistungsdichte des Elektronenstrahls, der lokal begrenzten Wärmeeinbringung und der kurzen Einwirkzeit - typisch sind Millisekunden - werden hohe Temperaturgradienten erreicht. Es fließt also wenig Wärme ungenutzt aus der Randzone ab und der Kern des Werkstückes bleibt verhältnismäßig kalt. Im Vergleich zu anderen Verfahren ist das Elektronenstrahlhärten daher auch verzugsärmer. Es sind alle Stähle härtbar, deren Kohlenstoffgehalt für die Martensitbildung ausreicht. Aufgrund der kurzen Austenitisierungszeit sind ein feines Perlit- oder Vergütungsgefüge für eine vollständige Lösung des Kohlenstoffes vorteilhaft. Gusseisen kann ebenfalls gehärtet werden, sofern ein perlitisches Grundgefüge vorliegt. Für Grauguss bietet sich außerdem die Variante des Umschmelzhärtens an. Hierbei wird eine schmale Randzone des Werkstückes aufgeschmolzen. Die rasche Erstarrung führt dann zu einem feinen ledeburitischen Gefüge mit sehr guter Verschleißbeständigkeit.