Was ist Einsatzstahl?
Einsatzstahl ist ein niedrigkohlenstoffhaltiger Stahl, der speziell für das Einsatzhärten (Zementieren) entwickelt wurde. Dabei wird die Randschicht des Werkstoffs mit Kohlenstoff angereichert und anschliessend gehärtet. So entsteht eine harte, verschleissbeständige Oberfläche bei gleichzeitig zähem, bruchsicherem Kern. Diese Kombination macht Einsatzstahl ideal für Bauteile, die stark beansprucht werden und gleichzeitig stossfest bleiben müssen.
Wie unterscheidet sich Einsatzstahl von Vergütungsstahl?
Der wichtigste Unterschied liegt im Kohlenstoffgehalt und der Wärmebehandlung:
- Einsatzstahl (ca. 0,1–0,25 % C) wird einsatzgehärtet – aussen hart, innen zäh.
- Vergütungsstahl (ca. 0,3–0,6 % C) wird durchgehärtet und angelassen – gleichmässig fest im gesamten Querschnitt.
Zusammenfassendes Härteergebnis: Einsatzstahl = harte Aussenschicht, weicher Kern; Vergütungsstahl = gleichmässig durchgehärtet mit harter Aussenschicht und hartem Kern.
Welche Eigenschaften hat Einsatzstahl?
- Hohe Verschleissfestigkeit der Oberfläche
- Zäher Kern für Bruchfestigkeit
- Gute Bearbeitbarkeit im weichen Zustand
- Hervorragende Vergütbarkeit und Zementierbarkeit
- Gute Schweissbarkeit vor dem Härten
- Ideal für Bauteile mit hohen Dauer- und Stossbelastungen
Für welche Anwendungen wird Einsatzstahl verwendet?
Einsatzstähle werden überall dort eingesetzt, wo Bauteile harte Oberflächen und zähe Kerne benötigen. Typische Anwendungen sind:
- Zahnräder und Getriebeteile
- Wellen, Bolzen und Achsen
- Kupplungs- und Lagerkomponenten
- Kolbenstangen und Einspritzsysteme
- Führungs- und Präzisionselemente im Maschinenbau
Dank dieser Eigenschaften spielt Einsatzstahl eine Schlüsselrolle in der Automobilindustrie, Hydraulik, Energietechnik und Feinmechanik.
Wie funktioniert das Einsatzhärten?
Beim Einsatzhärten wird das Werkstück in eine kohlenstoffreiche Atmosphäre gebracht (z. B. Gas- oder Salzbad). Dabei diffundiert Kohlenstoff in die Randschicht des Stahls. Anschliessend wird das Bauteil gehärtet und angelassen, wodurch die Oberfläche martensitisch und dadurch extrem hart wird, während der Kern zäh bleibt. Das Ergebnis: eine optimale Kombination aus Härte, Zähigkeit und Verschleissfestigkeit.
Welche Vorteile bietet Einsatzstahl im Maschinenbau?
- Lange Lebensdauer dank verschleissfester Oberfläche
- Hohe Masshaltigkeit nach Wärmebehandlung
- Stoss- und Schwingungsfestigkeit durch zähen Kern
- Gute Bearbeitbarkeit vor der Härtung
- Kosteneffizienz bei hoher Bauteilperformance
Damit ist Einsatzstahl ein zentraler Werkstoff für präzise, belastbare und langlebige Maschinenkomponenten.
Wie wird Einsatzstahl bearbeitet und wärmebehandelt?
Einsatzstahl lässt sich im weichen Zustand gut zerspanen und umformen. Nach der mechanischen Bearbeitung erfolgt das Einsatzhärten (Zementieren):
- Aufkohlen (Zementieren)
- Härteprozess
- Anlassen
So entsteht eine exakt definierte Einsatzhärtetiefe (EHT) mit hoher Oberflächenhärte (60–62 HRC) und zähem Kern. DUAP führt diese Prozesse unter streng kontrollierten Bedingungen durch – für eine exakt reproduzierbare Qualität in jeder Charge.
Welche Oberflächenhärte kann Einsatzstahl erreichen?
Je nach Werkstoff und Prozess kann Einsatzstahl eine Oberflächenhärte von bis zu 62 HRC erreichen. Die Einsatzhärtetiefe liegt dabei meist zwischen 0,5 mm und 2,5 mm. Diese Kombination sorgt für maximale Verschleissbeständigkeit bei gleichzeitig hoher Stossfestigkeit.
Warum ist DUAP der richtige Partner für Einsatzstahl?
DUAP steht für Schweizer Präzision, Erfahrung und Qualität. Unsere Experten verfügen über jahrzehntelange Kompetenz in der Auswahl, Bearbeitung und Wärmebehandlung von Einsatzstählen.
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Was ist die Verbindung zwischen Einsatzstahl und Warmarbeitsstahl?
Sowohl Einsatzstähle als auch Warmarbeitsstähle sind legierte Werkzeug- oder Maschinenbaustähle, die durch gezielte Wärmebehandlung (Härten) ihre gewünschten Eigenschaften erhalten. Beide Werkstoffgruppen werden für hohe mechanische Belastungen entwickelt, müssen maßhaltig bleiben nach der Wärmebehandlung und werden nach ähnlichen Verfahren vergütet oder einsatzgehärtet. Warmarbeitsstahl ist für den Einsatz bei Temperaturen über 200°C geeigent.
