Bor im Stahl – Definition und Anwendungen
Bei BorTec machen wir Stahl härter und verschleißbeständiger, indem Bor in die Randschicht des Werkstoffs eindiffundiert wird. Aber wussten Sie, dass Bor auch als Legierungselement in Stählen eingesetzt werden kann? Es ist eines der nützlichsten Legierungselemente und kann in vielen anderen Werkstoffen gefunden werden, unter anderem im Stahl. Bor wird eingesetzt, um die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit des Stahls deutlich zu verbessern.
Unterschiede zwischen dem Borieren und Bor-Stahl
Der wichtigste Unterschied zwischen boriertem Stahl und Bor-Stahl ist das Ausmaß, in dem Bor im Werkstoff zum Einsatz kommt. Beim Borieren wird die Oberfläche mit einem Mittel (wie EKABOR®) beschichtet, um nur die Oberflächenschicht des Werkstoffs zu verändern. Das bedeutet, dass der Kern des Werkstücks von Bor unberührt bleibt. Bereits geringe Mengen Bor können die Härtbarkeit signifikant verbessern; Konzentrationen zwischen 0,0015 % bis 0,0030 % werden als Spitzenwerte akzeptiert, können jedoch in Abhängigkeit vom Härtungsverfahren variieren.
Im Gegensatz dazu ist Bor im Borstahl ein Legierungselement und ist somit nicht nur in der Oberfläche zu finden, sondern im gesamten Körper des Werkstücks. Das bedeutet, dass auch der Kern des Materials Bor enthält. Die Menge an Bor kann je nach Zusammensetzung der Legierung variieren. Dies wird durch die gewünschte Härtbarkeit abhängig gemacht. Borstahl zeigt in der Regel schlechtere Schmiedeeigenschaften und Duktilität auf.
Bei der Entscheidungsfrage zwischen boriertem Stahl und Borstahl gibt es keine allgemeingültige Antwort. Es hängt vom Verwendungszweck und der Anwendung ab, welches Material am besten geeignet ist. Während sie beide exzellente Härteeigenschaften aufweisen, neigt Borstahl aufgrund seiner Durchgangshärte zur Sprödigkeit und zum Bruch. Borierter Stahl behält seinen weichen Kern und weist eine bessere Duktilität auf. Darüber hinaus muss Bor in Borstahl als Legierung in das Material eingearbeitet werden, wodurch es besser für Teile geeignet ist, die bei der Herstellung geformt werden sollen. Bei bereits vorhandenen Stahlteilen ist das Borieren die bessere Wahl, da nur zusätzliche Diffusionsschichten aufgebracht werden. Es ist nicht notwendig, Bor etwas tiefer als einige Mikrometer in die Oberfläche zu diffundieren.
Welche Stahlsorten können mit Bor legiert werden?
Bor kann niedrig- und unlegiertem Stahl zugesetzt werden, um dessen Härtbarkeit zu erhöhen. Es kann auch im austenitischen Stahl gefunden werden, um ihre Hochtemperaturfestigkeit zu verbessern. Es verhindert die Bildung von Perlit- und Ferritstrukturen innerhalb des Materials, was zu erhöhter Härte und Festigkeit führt.
Einer der weitverbreitetsten Borstähle ist Ferrobor, eine Legierung aus ferritischem Stahl mit relativ hohem Borgehalt. Dieser variiert sich zwischen 12 % und 24 % und ist abhängig von der Stahlherstellung. Ferrobor ist bekannt für seine hohe Härte, Verschleißfestigkeit und andere physikalische, chemische, mechanische und metallurgische Eigenschaften.
Bor findet sich auch in einem anderen eisenhaltigen Material als Stahl. Es ist ein Schlüsselelement beim Neodym-Magneten (FeNdB), dem häufigsten Seltenerdmagnet. Es besteht aus Neodym, Eisen und Bor und ist als sehr starker Dauermagnet bekannt.
