W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen | Yujiaxin Tech

Datum:[2026/10/15]

W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen | Einsatzh?rten, H?rtetiefe und Schleifen

Zwei Zahnr?der, mit demselben Fr?ser geschnitten, k?nnen sich um mehr als 30 HRC an der Flanke und um fast eine Zehnerpotenz in der Kontaktermüdung unterscheiden. Den Unterschied macht die W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen, also alles, was nach dem Schneiden folgt.

Der Begriff umfasst die Schritte nach dem Verzahnen: Einsatzh?rten, Carbonitrieren, Induktionsh?rten, Nitrieren und Vergüten, dazu Schleifen, Honen und Kugelstrahlen. Sie behandelt die Verfahrenswahl, die Einsatzh?rtetiefe und Kernh?rte, den Verzug und das Schleifaufma? sowie die Parameter, die vor der Anfrage festzulegen sind. Yujiaxin Tech verbindet W?lzfr?sen, W?rmebehandlung, Schleifen und Prüfung in einer Kette; die Fertigungsmatrix der sechs Verfahren zeigt die Kapazit?t.

Kernaussagen

• W?lzfr?sen formt die Z?hne, h?rtet sie aber nicht; die Randh?rte bleibt bei etwa 30-40 HRC, bis das Einsatzh?rten sie auf 58-62 HRC hebt, w?hrend der Kern 30-45 HRC beh?lt.
• Die Einsatzh?rtetiefe nutzt 550 HV (etwa 52 HRC) als Grenzh?rte, mit einer Erfahrungsregel von 15%-20% des Moduls.
• Einsatzh?rten mit ?labschreckung verschiebt die Summenteilung um +0.05-0.15 mm, daher sind 0.10-0.20 mm Schleifaufma? je Flanke einzuplanen.
• Kugelstrahlen der Zahnfu?rundung erzeugt eine 0.1-0.3 mm Druckeigenspannungsschicht und hebt die Zahnfu?biegefestigkeit um das 3-5 fache.

Warum W?rmebehandlung nach dem W?lzfr?sen Pflicht ist

Das W?lzfr?sen ist ein Kaltumformschritt, der Profil, Flankenlinie und Teilung festlegt, die Randh?rte aber unver?ndert l?sst. Einsatzst?hle wie 20CrMnTi und 42CrMo liegen nach dem Fr?sen bei 30-40 HRC, und im weichen Zustand drohen Flankenverschlei?, Grübchenbildung und Zahnfu?bruch. Die W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen hebt den Kohlenstoffgehalt der Randschicht auf 0.8%-1.0% und ergibt 58-62 HRC an der Flanke, w?hrend der Kern 30-45 HRC beh?lt.

Kernaussage: W?lzfr?sen bestimmt die Zahnform, die W?rmebehandlung die Lebensdauer.

Verfahren und Auswahl der W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen

Hoch belastete Zahnr?der erhalten Einsatzh?rten, Zahnr?der mit engen Genauigkeitsklassen und geringem Verzug erhalten Nitrieren, gro?e Module erhalten Induktionsh?rten, und Zahnr?der, die nur über den Querschnitt z?h sein müssen, erhalten Vergütung.

Verfahren	Temperatur	Randh?rte	H?rtetiefe	Verzug	Aufwand
Einsatzh?rten	880-940 °C	58-62 HRC	0.8-2.5 mm	gro?	hoch
Carbonitrieren	820-880 °C	58-63 HRC	0.1-0.75 mm	mittel	mittel-hoch
Induktionsh?rten	lokale Erw?rmung	50-58 HRC	1-5 mm	klein	mittel
Nitrieren	500-570 °C	über 650 HV	0.1-0.5 mm	sehr klein	mittel
Vergüten	H?rten und Anlassen	28-35 HRC	ganzer Querschnitt	mittel	niedrig

20CrMnTi und SCM420 sind Einsatzst?hle mit einer Obergrenze um 920 °C, um Kornwachstum zu begrenzen. Metallurgische Details bietet ASM Material- und W?rmebehandlungsressourcen.

Kernaussage: Last, Genauigkeit und Losgr??e bestimmen das Verfahren.

Kennwerte für H?rtetiefe und Kernh?rte

Einsatzgeh?rtete Zahnr?der nutzen 550 HV (etwa 52 HRC) als Grenzh?rte der Einsatzh?rtetiefe, Nitrierschichten 650 HV, und eine Erfahrungsregel setzt die ECD auf 15%-20% des Moduls. Eine Randh?rte von 58-62 HRC tr?gt Verschlei?- und Grübchenwiderstand, eine Kernh?rte von 30-45 HRC tr?gt die Biegefestigkeit des Zahnfu?es, und der Restaustenit wird unter 15% gehalten. Ein zu harter Kern verliert Z?higkeit, ein zu weicher Kern stützt nicht genug.

Kernaussage: Verfahren, Randh?rte, Kernh?rte und Kontaktermüdungsgrenze sind als Satz zu best?tigen.

Einfluss des Verzugs auf die Zahnform und das Schleifaufma?

Der Verzug aus der W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen stammt aus Volumen?nderung durch Umwandlung, W?rmespannung beim Abschrecken sowie Aufspannung und Eigengewicht. Einsatzh?rten mit ?labschreckung verschiebt die Summenteilung um +0.05-0.15 mm und die Flankenlinie um +0.02-0.06 mm. Das eingeplante Aufma? h?ngt von W?lzfr?ser und Schnittwerte ab, weil Werkzeugverschlei? das verbleibende Aufma? ver?ndert.

Vor dem Fertigschleifen sind 0.10-0.20 mm Schleifaufma? je Flanke einzuplanen. Zu wenig Aufma? l?sst Verzug stehen, zu viel schleift die H?rteschicht durch. Niederdruck-Aufkohlen mit Hochdruck-Gasabschreckung senkt die Flankenlinien?nderung um 48%-59%. Yujiaxin Tech fasst W?rmebehandlung und Schleifaufma? in einem Arbeitsplan zusammen; die Kapazit?t zeigt Pr?zisionszahnr?der und Getriebeteile.

Kernaussage: Fr?saufma?, Verzug, Schleifkorrektur und Endgenauigkeit laufen als eine Kette.

Schleifen und Honen nach der W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen

Das Schleifen teilt sich in W?lz- und Formschleifen und korrigiert den Verzug, um die Genauigkeitsklasse nach ISO 1328 wiederherzustellen; ein durchgeschliffener Rand ist das h?ufigste Risiko. Das Honen folgt dem Schleifen und senkt das Eingriffsger?usch durch bessere Rauheit. Niederspannungs-Schleifparameter erhalten die Druckeigenspannung der Flanke.

Kernaussage: Bei gro?em Verzug und enger Genauigkeit Schleifen w?hlen, bei Ger?usch und Flankenqualit?t eher Honen.

Kugelstrahlen und Zahnfu?biegefestigkeit

Kugelstrahlen nach der W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen wird über Kugelgr??e, Druck, ?berdeckung und Almen-Intensit?t gesteuert und baut eine 0.1-0.3 mm Druckeigenspannungsschicht auf. Die Fu?rundung ist die Schwachstelle der Biegefestigkeit, daher bringt das Strahlen des Fu?es mehr als das der Flanke, und die Biegefestigkeit steigt um das 3-5 fache. Festwalzen kaltverfestigt die Oberfl?che und senkt Ra auf etwa 0.2 ?m.

Kernaussage: Eine 0.1-0.3 mm Druckeigenspannungsschicht hebt die Zahnfu?biegefestigkeit um das 3-5 fache.

Prüfung und Abnahme der W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen

Die Randh?rte wird in HRC gemessen, der H?rteverlauf über HV1 oder HV0.3. Ein HRC-Eindruck reicht etwa 1.5 mm tief und mittelt die H?rteschicht weg, daher eignet sich HRC nicht für die H?rtetiefe. Die Umwertung folgt ISO 18265 und ASTM E140.

Das Gefüge prüft Martensitstufe, Restaustenit und Korngr??e. Yujiaxin Tech deckt H?rteverlauf, Gefüge und CMM im durchg?ngigen Qualit?ts- und Prüfsystem ab. Die Tragf?higkeit wird nach ISO 6336 und ISO 9085 geprüft, die Rückführbarkeit folgt NIST Fertigungsmesstechnik.

Kernaussage: Die Abnahmeliste wird über Merkmal, Methode und Kriterium best?tigt.

H?ufige Schadensbilder und Gegenma?nahmen

Grübchen oder Abplatzen folgt einer zu flachen oder zu tiefen H?rteschicht oder einem schwach stützenden Kern, daher ist die Paarung aus ECD und Kernh?rte zu prüfen. Zahnfu?bruch folgt unzureichender Kernz?higkeit, daher ist die Kernh?rte bei 30-45 HRC zu halten und die Fu?rundung kugelzustrahlen. Schleifbrand, zu starke Abschreckung und eine unkontrollierte Ofenatmosph?re erzeugen Schleifrisse, H?rterisse und Entkohlung.

Kernaussage: Erst die Ursache, dann die Ma?nahme festlegen.

Beschaffungscheckliste: zehn W?rmebehandlungsparameter vor der Anfrage

Für die W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen jeden Punkt schriftlich festlegen:

1. Werkstoff und Sorte (20CrMnTi, 42CrMo, SAE 8620)
2. Verfahren (Einsatzh?rten, Carbonitrieren, Induktionsh?rten, Nitrieren oder Vergüten)
3. Anforderung an die Randh?rte (HRC-Bereich)
4. Anforderung an die Kernh?rte (HRC-Bereich)
5. Einsatzh?rtetiefe (mm, mit Grenzh?rte)
6. Verzugssteuerung und Schleifaufma? (mm je Flanke)
7. Endgültige Genauigkeitsklasse (ISO 1328)
8. Anforderung an das Kugelstrahlen (?berdeckung und Almen-Intensit?t)
9. Prüfung und Berichte (H?rteverlauf, Gefüge, CMM)
10. Losgr??e und Lieferzeit sowie Zertifizierung (ISO 9001, IATF 16949, GJB9001C)

Kernaussage: Alle zehn auf einmal festgelegt verhindern wiederholte Angebote und Serienstreuung.

Warum Yujiaxin Tech. Yujiaxin Tech wurde 1998 gegründet und verbindet sechs Verfahren: MIM, PM, Feinguss, W?lzfr?sen, CNC und CIM. W?lzfr?sen, W?rmebehandlung, Schleifen und Prüfung schlie?en den Kreis in einem Werk, was eine einzige Verantwortung und nachvollziehbare Qualit?tsdaten bedeutet.

Fazit. Die Auswahl bei der W?rmebehandlung beim W?lzfr?sen l?uft auf vier Punkte hinaus: Verfahren nach Last und Genauigkeit w?hlen, H?rtetiefe nach Modul festlegen, Schleifaufma? für den Verzug einplanen und Kugelstrahlen für die Ermüdung anwenden. Für die Bewertung eines konkreten Zahnrads senden Sie W?rmebehandlungs- und Musterdaten für Verfahrensempfehlung und Angebot. Lesen Sie auch W?lzfr?sen: Genauigkeit und Abnahme.