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Härten,

 

Härtung,  

 1) Elektronik: Herstellungsverfahren bei Halbleiterbauelementen zur Steigerung der Belastbarkeit gegen hochenergetisch, ionisierende Strahlung und zur Verhütung der sich in einer Veränderung der elektrischen Eigenschaften auswirkenden Strahlenschäden (EMP).

 

 2) Kunststofftechnologie: bei Kunstharzen der durch chemische Reaktionen herbeigeführte Übergang aus einem weichen oder durch Wärme erweichbaren Zustand in eine nicht mehr erweich- oder schmelzbare Form. Die so »ausgehärteten« Produkte sind gegen die Einwirkung von Chemikalien sehr beständig und in organischen Lösungsmitteln nicht löslich. Durch das Härten werden im Allgemeinen gleichzeitig hohe Härte und mechanische Festigkeit, gutes elektrisches Isoliervermögen u. a. günstige Werkstoffeigenschaften erzielt (»Duroplaste«).

 

Chemisch beruht das Härten auf der Ausbildung räumlich vernetzter Makromoleküle. Das Härten selbsthärtender Harze erfolgt durch Weiterreaktion chemisch eingebauter, besonders reaktionsfreudiger Molekülgruppen; zu ihnen gehören z. B. bestimmte Formaldehydkondensate von Phenolen (Phenolharze) und die Anfangskondensate der Aminoplaste. Aber auch durch Härter, das sind Stoffe, die die Polymerisation (z. B. Peroxide bei ungesättigten Polyesterharzen), Polykondensation (z. B. Ammoniumchlorid bei Aminoplasten) oder Polyaddition (z. B. Amine oder Dicarbonsäureanhydride bei Epoxidharzen) bewirken, können Kunstharze vernetzt werden. So härten z. B. ungesättigte Polyester infolge einer durch Peroxide ausgelösten Copolymerisation entweder durch mehr oder weniger langes Erwärmen auf etwa 80-200 ºC (Warmhärtung, Heißhärtung), durch Zusatz von besonders wirksamen oder reaktionsfähigen Härtern schon bei Raumtemperatur (Kalthärtung, Säurehärtung) oder durch Einwirkung energiereicher Strahlung (Strahlungshärtung). Je nach der chemisch bedingten Härtungsneigung (Reaktivität) der Harze, den verwendeten Härtern und der gewählten Temperatur kann der Härtungsvorgang von wenigen Sekunden (bei sehr dünnen Schichten) bis zu mehreren Stunden oder Tagen dauern. - Besonders Pressmassen werden in geschlossenen Formen unter hohem Druck gehärtet. Aber auch das nahezu oder völlig drucklos durchgeführte Härten findet weite Anwendung, z. B. beim Oberflächenschutz als Einbrennlackierung, bei Leim- oder Klebevorgängen, bei Gießharzen und bei der Verarbeitung von glasfaserverstärkten Kunststoffen.

 

 3) Lebensmitteltechnologie: die Fetthärtung.

 

 4) Metallurgie: die zur Festigkeitssteigerung vorgenommene Veränderung des Gefügezustandes von Metallen und Legierungen, insbesondere von Stahl; die Festigkeitssteigerung beruht hierbei nicht wie bei der Aushärtung auf Ausscheidungs- sondern auf Umwandlungsvorgängen: Nach dem Glühen im Austenitgebiet (austenitischer Stahl) wird das Werkstück so schnell abgeschreckt, dass weder Perlit noch Bainit, sondern durch diffusionsloses Umklappen des Austenitgitters der sehr harte Martensit entsteht. Die Härte des Martensits nimmt mit dem Gehalt an in Zwangslösung auf Zwischengitterplätzen befindlicher Kohlenstoff zu. Gefüge mit günstigeren Zähigkeitseigenschaften, allerdings geringerer Festigkeit, erhält man durch Anlassen des Martensits bei geeigneten Temperaturen (Vergüten), durch Verminderung der Abkühlgeschwindigkeit, durch Abschrecken auf Temperaturen oberhalb Raumtemperatur mit anschließender langsamer Abkühlung (gebrochenes Härten) oder Halten bei dieser Temperatur, bis die Umwandlung abgeschlossen ist (isothermes Härten). Bei diesen Behandlungen bilden sich weichere Gefüge und/oder es tritt bereits Anlassen auf. Durch gebrochenes und isothermes Härten werden Härterisse und Verziehen des Werkstücks vermieden. Beim Oberflächenhärten wird nur die Oberfläche des Werkstücks zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit gehärtet. Durch Glühen in Kohlenstoff oder Stickstoff abgebenden Mitteln (Einsatzhärten, Nitrierhärten, Carbonitrieren) lässt man Kohlenstoff oder Stickstoff in die Oberfläche eindiffundieren, um nach dem Härten eine harte Oberflächenschicht zu erhalten. Mit Brennhärten (oder Flammhärten), Induktionshärten und Laserhärten wird die Art der Erwärmung durch Brenner, Induktion oder Laser bezeichnet.