{"id":4915,"date":"2022-02-10T14:33:13","date_gmt":"2022-02-10T13:33:13","guid":{"rendered":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/?p=4915"},"modified":"2025-04-30T14:11:45","modified_gmt":"2025-04-30T12:11:45","slug":"was-ist-entkohlung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/was-ist-entkohlung\/","title":{"rendered":"Was ist Entkohlung?"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Entkohlung ist die Verringerung des Kohlenstoffgehalts in geschmolzenen oder erstarrten Legierungen. Entkohlungsprozesse kommen haupts\u00e4chlich bei der Produktion und Verarbeitung von Stahl vor. Sie k\u00f6nnen auch bei Gusseisen auftreten, das hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Hier erfahren Sie, welche Aufgaben der Kohlenstoff \u00fcbernimmt, wann er dem Material gezielt entzogen wird und wobei er ungewollt entweicht.<\/strong><\/p>\n<h2>Entkohlung bei der Produktion von Stahl<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">In der Natur kommt Eisen stets in der Verbindung mit Sauerstoff als Eisenoxid vor. Um das Eisen zu gewinnen, muss diese Verbindung getrennt werden. Die daf\u00fcr erforderliche chemische Reaktion wird als Reduktion bezeichnet. Das gebr\u00e4uchlichste Reduktionsmittel ist Kohlenstoff. Bei hohen Temperaturen verbindet er sich mit dem Sauerstoff aus dem Eisenoxid zu Kohlendioxid. Aus Sicht des Kohlenstoffs erfolgt eine Oxidation. Der Gesamtprozess wird deshalb als Redoxreaktion bezeichnet. F\u00fcr die komplette Umwandlung des Oxids ist ein Kohlenstoff\u00fcberschuss notwendig. Deshalb entsteht bei diesem Prozess eine kohlenstoffhaltige Eisenlegierung. Der Kohlenstoff bewirkt, dass das von Natur aus weiche Eisen Festigkeit bekommt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_4919\" aria-describedby=\"caption-attachment-4919\" style=\"width: 900px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4919 size-full\" title=\"Herstellen, Bearbeiten und Fr\u00e4sen von Metallteilen, Rohren und Ersatzteilen\" src=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Herstellen-Bearbeiten-und-Fraesen-von-Metallteilen-Rohren-und-Ersatzteilen.jpg\" alt=\"Herstellen, Bearbeiten und Fraesen von Metallteilen, Rohren und Ersatzteilen Was ist Entkohlung\" width=\"900\" height=\"392\" srcset=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Herstellen-Bearbeiten-und-Fraesen-von-Metallteilen-Rohren-und-Ersatzteilen.jpg 900w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Herstellen-Bearbeiten-und-Fraesen-von-Metallteilen-Rohren-und-Ersatzteilen-300x131.jpg 300w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Herstellen-Bearbeiten-und-Fraesen-von-Metallteilen-Rohren-und-Ersatzteilen-768x335.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 900px) 100vw, 900px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-4919\" class=\"wp-caption-text\">\u00a9 amixstudio \u2013 stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Allerdings wird der Werkstoff mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt immer spr\u00f6der. Durch die Entkohlung l\u00e4sst sich der Anteil des Kohlenstoffs im Gemisch auf den Wert einstellen, bei dem Festigkeit und Z\u00e4higkeit die f\u00fcr den jeweiligen Einsatzzweck erforderlichen Werte erreichen. Die Entkohlungsprozesse erfolgten durch das Einblasen von Luft, in der der \u00fcbersch\u00fcssige Kohlenstoff verbrennt. Der Vorgang wird als Frischen bezeichnet. Bis zu einem Kohlenstoffgehalt von maximal 2,06 % l\u00e4sst sich das Material schmieden und walzen. Das ist das das charakteristische Merkmal f\u00fcr Stahl. Bei einem h\u00f6heren Gehalt an Kohlenstoff liegt Gusseisen vor.<\/p>\n<h2>Entkohlung von Halbzeugen und Fertigteilen<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die mechanischen Eigenschaften von Stahl h\u00e4ngen nicht nur vom Anteil des Kohlenstoffs ab, sondern auch davon, wie der Kohlenstoff im Materialgef\u00fcge verteilt ist und wie das Gef\u00fcge insgesamt beschaffen ist. Das Materialgef\u00fcge bildet sich beim Abk\u00fchlen der Schmelze. Ist die Schmelztemperatur erreicht, erstarren zuerst einzelne Kristalle, an denen sich immer mehr Atome anlagern. Die Kristalle wachsen so lange, bis sie mit ihren Nachbarn zusammentreffen. Es bildet sich ein Gef\u00fcge aus einzelnen K\u00f6rnern aus. Die Geschwindigkeit, mit der die Schmelze abk\u00fchlt, ist daf\u00fcr ausschlaggebend, ob sich die Kohlenstoffatome in die Kristalle einlagern k\u00f6nnen oder ob sie sich mit dem Platz an den Korngrenzen begn\u00fcgen m\u00fcssen. Die Weiterverarbeitung des Stahls zu Halbzeugen erfolgt durch Umformprozesse. Dabei \u00e4ndert sich das Gef\u00fcge durch die Krafteinwirkung und den W\u00e4rmeeinfluss.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/kluthe.com\/produkte\/umformschmierstoffe\/\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-4923 size-full\" title=\"F\u00fcr die sehr unterschiedlichen Anwendungen stellt KLUTHE eine Vielzahl von speziellen Umformschmierstoffen bereit\" src=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/umformschmierstoffe.jpg\" alt=\"umformschmierstoffe Was ist Entkohlung\" width=\"900\" height=\"257\" srcset=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/umformschmierstoffe.jpg 900w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/umformschmierstoffe-300x86.jpg 300w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/umformschmierstoffe-768x219.jpg 768w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/umformschmierstoffe-895x257.jpg 895w\" sizes=\"(max-width: 900px) 100vw, 900px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Um es in den f\u00fcr den jeweiligen Verwendungszweck erforderlichen Zustand zu bringen, werden Halbzeuge und Fertigteile h\u00e4ufig einer W\u00e4rmebehandlung unterzogen. Sowohl beim Warmumformen der Halbzeuge als auch bei der W\u00e4rmebehandlung kann es zu einer ungewollten Entkohlung der oberfl\u00e4chennahen Bereiche des Werkstoffs kommen. Die Kohlenstoffatome wandern bei erh\u00f6hten Temperaturen an die Werkstoffoberfl\u00e4che.<\/p>\n<div class=\"box note  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tDieser Vorgang beruht auf dem Konzentrationsunterschied zwischen dem Material und der Umgebungsluft. Bewegungen von Teilchen aufgrund von Konzentrationsunterschieden werden als Diffusion bezeichnet.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Kohlenstoffatome setzen sich an der Oberfl\u00e4che mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Kohlenstoffdioxid um. Das kann so weit f\u00fchren, dass der Kohlenstoff aus den betroffenen Bereichen komplett verschwindet. Dann spricht man von Auskohlung. Eine Verarmung, bei der sich der Kohlenstoffgehalt lediglich verringert, wird als Abkohlung bezeichnet.<\/p>\n<h2>Auswirkung der ungewollten Entkohlungsprozesse<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Durch die Entkohlung verlieren die oberfl\u00e4chennahen Werkstoffbereiche ihre Festigkeit. Das f\u00fchrt besonders bei fertigen Teilen, die durch Biegung beansprucht werden, schnell zur Bildung von Rissen und zum Materialversagen. Daraus k\u00f6nnen hohe Kosten und schwerwiegende Unfallsch\u00e4den resultieren. Eine weitere Auswirkung ergibt sich beim <a href=\"https:\/\/kluthe.com\/produkte\/korrosionsschutz\/\">Verschlei\u00df- und Korrosionsschutz<\/a>.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/kluthe.com\/produkte\/korrosionsschutz\/\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3736 size-full\" title=\"Zuverl\u00e4ssiger Korrosionsschutz bei Lagerung und Transport\" src=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/korrosionsschutz.jpg\" alt=\"korrosionsschutz\" width=\"900\" height=\"360\" srcset=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/korrosionsschutz.jpg 900w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/korrosionsschutz-300x120.jpg 300w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/korrosionsschutz-768x307.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 900px) 100vw, 900px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Viele Teile werden in nachfolgenden Verfahren der <a href=\"https:\/\/kluthe.com\/produkte\/\">Oberfl\u00e4chentechnik<\/a> mit Beschichtungen versehen, die vor Korrosion und Verschlei\u00df sch\u00fctzen. Diese Schichten k\u00f6nnen infolge der Verringerung des Kohlenstoffs an der Oberfl\u00e4che der Teile, dem Festigkeitsverlust und der Bildung von Rissen ihre Haftf\u00e4higkeit verlieren und abbl\u00e4ttern. Um hohe Folgekosten durch die Entkohlung zu vermeiden, muss vor dem Einsatz der Oberfl\u00e4chentechnik gepr\u00fcft werden, ob es bei w\u00e4rmebehandelten oder warm umgeformten Teilen zu Entkohlungsprozessen der Randschichten gekommen ist.<\/p>\n<h2>Ermittlung der Entkohlungstiefe<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Dicke der Randschicht, in der Entkohlungsprozesse stattgefunden haben, wird als Entkohlungstiefe bezeichnet. Zur Qualit\u00e4tssicherung und zur Ursachenermittlung bei Sch\u00e4den ist es h\u00e4ufig erforderlich, diesen Wert zu bestimmen. Die Ermittlung der Entkohlungstiefe erfolgt durch metallographische Methoden. Daf\u00fcr werden Schliffproben hergestellt. Das sind Teile, die aus dem zu untersuchenden Material herausgetrennt und glatt geschliffen werden.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/kluthe.com\/unternehmen\/unsere-qualitaetspolitik\/\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-4906 size-full\" title=\"Qualit\u00e4tspolitik: Unsere Prozesse \u00fcberpr\u00fcfen und verbessern wir kontinuierlich.\" src=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/qualitaetspolitik.jpg\" alt=\"qualitaetspolitik\" width=\"900\" height=\"600\" srcset=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/qualitaetspolitik.jpg 900w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/qualitaetspolitik-300x200.jpg 300w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/qualitaetspolitik-768x512.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 900px) 100vw, 900px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die geschliffene Fl\u00e4che wird anschlie\u00dfend ge\u00e4tzt. Dadurch lassen sich unter dem Mikroskop die einzelnen K\u00f6rner und die Korngrenzen erkennen. Die Bereiche, in denen eine Entkohlung stattgefunden hat, erscheinen deutlich heller, als das kohlenstoffhaltige Grundgef\u00fcge und k\u00f6nnen so ausgemessen werden.<\/p>\n<h2>Ma\u00dfnahmen zur Verhinderung der Auswirkungen<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei der Warmumformung kann den Entkohlungsprozessen durch <a href=\"https:\/\/kluthe.com\/produkte\/umformschmierstoffe\/\">geeignete Umformschmierstoffe<\/a> entgegengewirkt werden, die den Luftkontakt verhindern. Die Oberfl\u00e4chentechnik h\u00e4lt daf\u00fcr Schmierstoffe bereit, die einen dichten, z\u00e4hen und fest haftenden Film bilden. Ansonsten muss eine entsprechende Bearbeitungszugabe vorgesehen werden. Die entkohlten Randschichten werden dann sp\u00e4ter durch spanende Verfahren abgetragen.<\/p>\n<div class=\"box info  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tDie W\u00e4rmebehandlung von Teilen, die empfindlich gegen Entkohlung sind, erfolgt unter einer sauerstofffreien Schutzatmosph\u00e4re oder in Salzbad\u00f6fen.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<h2>Entkohlung im Betrieb von Maschinenteilen<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Zu Entkohlungsprozessen kann es auch kommen, wenn Maschinenteile aus Stahl im Betrieb hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Hier verhindern geeignete Beschichtungen der Oberfl\u00e4chentechnik, die den direkten Kontakt zwischen Material und umgebender Au\u00dfenluft unterbinden, dass Kohlenstoff aus den oberfl\u00e4chennahen Bereichen des Werkstoffes entweicht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Entkohlung ist die Verringerung des Kohlenstoffgehalts in geschmolzenen oder erstarrten Legierungen. 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