Das Einsatzhärten ist ein thermochemisches Verfahren, das die Randschicht eines kohlenstoffarmen Stahls mit Kohlenstoff anreichert. Das Teil wird auf hohe Temperatur, meist um 900 °C, in einem kohlenstoffabgebenden Medium gebracht, am häufigsten gasförmig, mitunter unter Niederdruck. Der Kohlenstoff diffundiert von der Oberfläche nach innen. Anschließend wird das Teil gehärtet und angelassen: Die kohlenstoffreiche Randschicht wird stark gehärtet, während der kohlenstoffarm gebliebene Kern seine Zähigkeit behält. So verbindet man eine verschleißfeste Oberfläche mit einem Teil, das Stöße aushält.
Die Härtetiefe wird über Dauer und Temperatur der Behandlung eingestellt, von einigen Zehntelmillimetern bis über einen Millimeter. Sie wird per Konvention definiert, als die Tiefe, in der die Härte unter einen bestimmten Grenzwert fällt, was ISO 2639 beschreibt. Dafür wählt man sogenannte Einsatzstähle, wie 16MnCr5 oder 18CrNiMo7-6.
Das Einsatzhärten dient für Zahnräder, Ritzel, Wellen, Achsen, Rollen, Wälzlaufbahnen: alle Bauteile, die gleichzeitig Reibung und hohen Belastungen ausgesetzt sind. Da ein Härten folgt, verzieht es die Teile, weshalb ein Aufmaß vorzusehen ist und oft ein abschließendes Schleifen erfolgt. Bereiche, die weich bleiben sollen, wie Gewinde, werden abgedeckt oder die aufgekohlte Schicht wird vor dem Härten spanend entfernt. Bei einem bereits harten Teil ist das Nitrieren eine weniger verzugsanfällige Alternative.
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Geben Sie die Stahlgüte an, die angestrebte Einsatzhärtungstiefe mit ihrer Definitionsmethode, die Oberflächenhärte und bei Bedarf die Kernhärte sowie die weich zu haltenden Bereiche. Nennen Sie das für Fertigbearbeitung oder Verzug gelassene Aufmaß und die erwarteten Prüfungen: Härte, Schliff, Behandlungszertifikat. Bei Getriebeteilen kann der Betrieb für Maschinenbau und Montage, der die Teile verbaut, die funktionalen Anforderungen präzisieren; der Leitfaden zu Werkstoffen für Frästeile und Drehteile ordnet diese Stähle ein.