EP3286344B1 - Verfahren zur thermochemisch-thermischen behandlung von kohlenstoffreduzierten stählen - Google Patents

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EP3286344B1
EP3286344B1 EP16720336.3A EP16720336A EP3286344B1 EP 3286344 B1 EP3286344 B1 EP 3286344B1 EP 16720336 A EP16720336 A EP 16720336A EP 3286344 B1 EP3286344 B1 EP 3286344B1
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EP
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temperature
workpiece
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austenitization
per cent
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Markus Dinkel
Werner Trojahn
Georg Schlegelmilch
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • C21D2241/00—Treatments in a special environment

Definitions

  • the invention relates to a method for the thermochemical-thermal treatment of carbon-reduced steels, in which an edge zone of a workpiece, in particular a roller bearing part is case-hardened with respect to a core.
  • Carbon-reduced steels such as case-hardened steels, tempered steels and the like are used, for example, in applications, for example rolling bearings, in which a high surface hardness with a residual elasticity of the workpiece is required.
  • Process for case hardening of the surface by means of a carbonitriding are, for example, from DE 43 27 440 A1 known. In this case, the edge hardness of the workpiece is increased, so that a good load capacity with high toughness and wear resistance occurs.
  • DE 22 29 028 A a member of steel of elastic nature, the carbon content of which is low in the inner region and higher on the outside and has a sorbitic or bainitic structure, the thickness of this direction being at least 10% of the low carbon steel.
  • the DE 10 2007 044 950 B3 describes a workpiece having a core zone with a bainite structure and a marginal zone with a mixed structure of martensite and bainite, wherein the martensite has a volume fraction of at least 20%.
  • the DE 43 27 440 A1 The invention relates to a method for the thermochemical-thermal treatment of steels, in which an edge zone of a workpiece is enriched with carbon and nitrogen or with carbon and is then subjected to a martensitic hardening.
  • the object of the invention is the advantageous development of a method for the thermochemical-thermal treatment of carbon-reduced steels.
  • tempering between 120 ° C and 300 ° C or freezing at -40 ° C to -80 ° C with subsequent tempering between 120 ° C and 300 ° C.
  • the contents of nitrogen and carbon are preferably in the finished state of the workpiece Abraded determined.
  • the edge zone over the specified penetration depth of the workpiece to a significantly increased toughness of the material structure with sufficient hardness of, for example greater than 59 HRC.
  • the cooling of the workpiece to room temperature before and / or after the treatment in the lower bainite stage may take place in a salt bath or in a furnace environment respectively.
  • the continuation of the process can be carried out in the same furnace environment as the carbonitriding.
  • stepped temperature steps, C-levels and / or nitrogen contents in the gas phase can be carried out.
  • the C level for example a CO content, a methane content or the like
  • the temperature or an ammonia content in the sense of a boost / diffuse process can be changed.
  • Typical C-levels for carburization are between 0.65 to 1.2% depending on the use of the alloy of the steel used.
  • the nitrogen contents in the gas phase for nitriding the surface layer, such as the edge zone of the material are adjusted, for example, depending on production batches of workpieces, the component surface of the workpiece, the furnace load and the like.
  • the workpiece after completing the austenitizing process step, the workpiece may be hardened to the lower bainite step by quenching the workpiece in a salt bath or the like.
  • a temperature of the lower bainite step can be set between the austenitization and the bainitization over a predetermined time interval.
  • the workpiece is cooled to temperatures below the lower bainite level, for example to room temperature, and an intermediate annealing step is carried out at a temperature of between 550 ° C and 650 ° C with a subsequent austenitizing temperature austenitizing step prior to bainitizing on the lower bainite step ,
  • the austenitizing step may be immediately followed by the intermediate annealing step by immediately raising the temperature.
  • the intermediate annealing step and the austenitizing step may be cooled to a temperature below the lower bainite level, for example room temperature, for a predetermined time interval.
  • the intermediate annealing step can be held for at least 2 hours.
  • the austenitizing temperature can be maintained at least until complete reheating of the workpiece and a time margin of safety. Depending on the size of the workpiece, a corresponding safety margin between 5 and 60, preferably 30 minutes.
  • the process step for bainitizing the workpiece can be carried out at bainitizing temperatures within a predetermined temperature interval, wherein the bainitization temperature is performed isothermally or with increasing temperature. It is understood that the individual time intervals are dependent on the size of the workpiece, the furnace properties and the like, and depending on the size of the workpiece, its position in the furnace and the like can be determined empirically or determined by means of appropriate model calculations.
  • FIGS. 1 to 3 each show a diagram 100, 200, 300 with the process temperature T against the process time t for carrying out a thermochemical / thermal process for the treatment of workpieces from carbon-reduced steels.
  • the real process temperature T moves between the upper temperature shown by solid lines and the lower temperature represented by broken lines.
  • the FIG. 1 shows the diagram 100 with a carbonitriding of the workpiece between the time 0 and the time t1.
  • the carbonitriding takes place by means of a C-level between 0.65 and 1.2% with the goal of a specified case hardening depth.
  • Target size of the edge carbon content of the prefabricated component after grinding is here a carbon content of 0.5 to 0.9 weight percent, while in the core of the material 0.1 to 0.4 weight percent are provided depending on the type of material used.
  • nitrogen is diffused into the surface by means of a predetermined ammonia content in the gas phase.
  • the target here after grinding is a nitrogen content of at least 0.1% by weight and at the surface of at most 0.50% by weight.
  • This carburizing / nitriding phase takes place with graduated temperatures / C levels and ammonia contents in the gas phase. For example, a carburizing / nitriding at temperatures greater than 900 ° C and a C-level greater than 0.9 and increased ammonia levels is started.
  • This furnace atmosphere is kept constant and after reaching about 90% of the hardening depth takes place between the times t1, t2, a lowering of the furnace temperature to the typical Austenitmaschinestemperatur between 800 ° C and 860 ° C depending on the composition of the materials used.
  • the lowering of the C-level to 0.6 to 0.9 and the ammonia content to about 50% of the content of the first process step.
  • This furnace atmosphere is maintained until 100% CHD (Case Hardened Depth) is reached.
  • the quenching of the workpiece and between the times t2, t3 the hardening in the form of a bainitization in the salt bath isothermally at temperatures of 170 ° C to 250 ° C.
  • the workpiece After the conversion of the largest volume fraction of the structure, for example, bainitic contents greater than 75 percent by weight, the workpiece can be cooled in air to room temperature. Subsequent tempering at 150 ° C to 250 ° C is optional.
  • FIG. 2 shows that over the method of FIG. 1 modified procedures with diagram 200.
  • the execution of the carburizing / nitriding phase can be carried out accordingly FIG. 1 between times 0, t1 are carried out continuously with a constant temperature / C level and ammonia content in the gas phase.
  • a gradation / reduction of the C-level or temperature and ammonia content in the sense of a boost / diffuse process is also possible.
  • the temperature range of the process temperature T is between 850 ° C and 960 ° C, typical C levels are 0.65 to 1.2, depending on the alloy used of the workpiece.
  • the nitrogen contents of the gas phase are determined on the basis of the specific component surface of the furnace loading with workpieces.
  • the hardening in the form of bainitization is carried out isothermally in salt bath at temperatures of 170 ° C to 250 ° C between times t4, t5.
  • the component After the conversion of the largest volume fraction of the structure, for example greater than 50 percent by weight, the component can be cooled in air to room temperature.
  • FIG. 3 shows in contrast to the method of FIG. 2 with the diagram 200 a slightly modified method with the diagram 300.
  • the work piece After the conversion of the largest volume fraction of the structure into bainite with a content of more than 50 percent by volume, the work piece can be cooled in air to room temperature.
  • tempering may optionally be performed at 150 ° C to 250 ° C.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermochemisch-thermischen Behandlung von kohlenstoffreduzierten Stählen, bei denen eine Randzone eines Werkstücks, insbesondere eines Wälzlagerteiles gegenüber einem Kern einsatzgehärtet ist. Kohlenstoffreduzierte Stähle wie Einsatzstähle, Vergütungsstähle und dergleichen kommen beispielsweise in Anwendungen, beispielsweise Wälzlagern zum Einsatz, bei denen eine hohe Oberflächenhärte mit einer Restelastizität des Werkstücks gefordert ist. Verfahren zur Einsatzhärtung der Oberfläche mittels einer Carbonitrierung sind beispielsweise aus der DE 43 27 440 A1 bekannt. Hierbei wird die Randhärte des Werkstücks angehoben, so dass eine gute Tragfähigkeit bei hoher Zähigkeit und Verschleißfestigkeit erfolgt.
  • Weiter beschreibt die DE 22 29 028 A ein Bauteil aus Stahl elastischer Natur, wobei dessen Kohlenstoffgehalt im inneren Bereich gering und außen höher ist und eine sorbitische oder bainitische Struktur aufweist, wobei die Dicke dieser Richtung wenigstens 10% des Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ausmacht.
  • Die DE 10 2007 044 950 B3 beschreibt ein Werkstück mit einer Kernzone mit einem Bainitgefüge und einer Randzone mit einem Mischgefüge aus Martensit und Bainit, wobei der Martensit einen Volumenanteil von wenigstens 20 % aufweist.
  • Die DE 43 27 440 A1 beschreibt ein Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermochemisch-thermischen Behandlung von Stählen, bei denen eine Randzone eines Werkstücks mit Kohlenstoff und Stickstoff oder mit Kohlenstoff angereichert und anschließend einer martensitischen Härtung unterzogen wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung eines Verfahrens zur thermochemischen-thermischen Behandlung von kohlenstoffreduzierten Stählen.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
  • Das vorgeschlagene Verfahren betrifft die thermochemisch-thermische Behandlung von kohlenstoffreduzierten Stählen, beispielsweise Einsatzstählen, Vergütungsstählen und dergleichen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,1 bis 0,4 Gewichtsprozent. Das vorgeschlagene Verfahren enthält zumindest folgende Verfahrensschritte:
    1. a) Carbonitrieren der Randzone des Werkstücks in einer festgelegten Einsatzhärtetiefe mit einem Kohlenstoffanteil zwischen 0,65 und 1,2 Gewichtsprozent und einem Stickstoffgehalt von zumindest 0,1 Gewichtsprozent und maximal 0,5 Gewichtsprozent Stickstoff bei einer Temperatur zwischen 850°C und 1000°C,
    2. b) Abkühlen und Durchführung eines Austenitisierungsschritts bei einer werkstoffabhängigen Austenitisierungstemperatur zwischen 800°C und 1000°C, beispielsweise im Ofen, mittels Laser, Induktion oder dergleichen
    3. c) Behandlung des Werkstücks auf der unteren Bainitstufe bei einer Bainitisierungstemperatur von 150°C bis 250°C bis zum Erreichen eines Volumengehalts an Bainit von zumindest 50 Gewichtsprozent im Randbereich wie Randzone,
    4. d) Abkühlen des Werkstücks auf Raumtemperatur nach Erreichen eines Volumengehalts an Bainit von zumindest 50 Gewichtsprozent.,.
    wobei erfindungsgemäß nach dem Verfahrensschritt b) das Werkstück auf Temperaturen unterhalb der unteren Bainitstufe abgekühlt wird und vor Durchführung des Verfahrensschritts c) ein Zwischenglühschritt bei einer Temperatur zwischen 550°C und 650°C mit einem sich anschließenden Austenitisierungsschritt bei Austenitisierungstemperatur durchgeführt wird.
  • Optional erfolgt danach ein Anlassen zwischen 120 °C und 300 °C oder Tiefkühlen bei -40 °C bis -80 °C mit anschließendem Anlassen zwischen 120 °C und 300 °C Die Gehalte an Stickstoff und Kohlenstoff werden bevorzugt im fertigen Zustand des Werkstücks nach Abschliff ermittelt.
  • Durch das vorgeschlagene Verfahren weist die Randzone über die festgelegte Eindringtiefe des Werkstücks eine deutlich erhöhte Zähigkeit des Materialgefüges bei ausreichender Härte von beispielsweise größer 59 HRC auf.
  • Die Abkühlung des Werkstücks auf Raumtemperatur vor und/oder nach der Behandlung in der unteren Bainitstufe kann in einem Salzwärmebad oder in einer Ofenumgebung erfolgen. Die Fortführung des Verfahrens kann in derselben Ofenumgebung erfolgen wie die Carbonitrierung.
  • Während der Carbonitrierung können abgestufte Temperaturschritte, C-Pegel und/oder Stickstoffgehalte in der Gasphase durchgeführt werden. Beispielsweise kann der C-Pegel, beispielsweise ein CO-Gehalt, ein Methangehalt oder dergleichen, die Temperatur oder ein Ammoniakgehalt im Sinne eines Boost/Diffuse-Prozesses geändert werden. Typische C-Pegel für die Aufkohlung liegen zwischen 0,65 bis 1,2 % abhängig von der Verwendung der Legierung des verwendeten Stahls. Die Stickstoffgehalte in der Gasphase zur Nitrierung der Randschicht wie Randzone des Werkstoffs werden beispielsweise abhängig von Fertigungschargen von Werkstücken, von der Bauteiloberfläche des Werkstücks, der Ofenbeladung und dergleichen eingestellt.
  • In einer ersten Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann das Werkstück nach Beendigung des Verfahrensschritts des Austenitisierens auf die untere Bainitstufe abgehärtet werden, indem das Werkstück in einem Salzwarmbad oder dergleichen abgeschreckt wird. Hierbei kann zwischen der Austenitisierung und der Bainitisierung über ein vorgegebenes Zeitintervall eine Temperatur der unteren Bainitstufe eingestellt werden.
  • Erfindungsgemäß wird nach dem Verfahrensschritt der Austenitisierung das Werkstück auf Temperaturen unterhalb der unteren Bainitstufe, beispielsweise auf Raumtemperatur abgekühlt und vor Durchführung des Bainitisierens auf der unteren Bainitstufe ein Zwischenglühschritt bei einer Temperatur zwischen 550°C und 650°C mit einem sich anschließenden Austenitisierungsschritt bei Austenitisierungstemperatur durchgeführt.
  • Hierbei kann sich der Austenitisierungsschritt unmittelbar an den Zwischenglühschritt anschließen, indem die Temperatur sofort erhöht wird.
  • Alternativ kann zwischen dem Zwischenglühschritt und dem Austenitisierungsschritt über ein vorgegebenes Zeitintervall auf eine Temperatur unterhalb der unteren Bainitstufe, beispielsweise Raumtemperatur abgekühlt werden.
  • Der Zwischenglühschritt kann zumindest 2 Stunden gehalten werden.
  • Die Austenitisierungstemperatur kann zumindest bis zur kompletten Durchwärmung des Werkstücks und einem zeitlichen Sicherheitszuschlag aufrechterhalten werden. Je nach Größe des Werkstücks kann ein entsprechender Sicherheitszuschlag zwischen 5 und 60, bevorzugt 30 Minuten betragen.
  • Der Verfahrensschritt zur Bainitisierung des Werkstücks kann bei Bainitisierungstemperaturen innerhalb eines vorgegebenen Temperaturintervalls erfolgen, wobei die Bainitisierungstemperatur isotherm oder mit ansteigender Temperatur geführt wird. Es versteht sich, dass die einzelnen Zeitintervalle von der Größe des Werkstücks, von den Ofeneigenschaften und dergleichen abhängig sind und je nach Größe des Werkstücks, dessen Lage im Ofen und dergleichen empirisch bestimmt oder mittels entsprechender Modellrechnungen ermittelt werden können.
  • Das vorgeschlagene Verfahren wird anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    ein Diagramm der Verfahrenstemperatur über die Zeit eines ersten Verfahrens mit einem abschreckenden Abhärtprozess,
    Figur 2
    ein Diagramm der Verfahrenstemperatur über die Zeit eines zweiten Verfahrens mit einem Zwischenglühschritt und
    Figur 3
    ein Diagramm der Verfahrenstemperatur über die Zeit eines dritten, gegenüber dem Verfahren der Figur 2 mit geändertem Zwischenglühschritt versehenen Verfahrens.
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils ein Diagramm 100, 200, 300 mit der Verfahrenstemperatur T gegen die Verfahrensdauer t zur Durchführung eines thermochemischen/thermischen Verfahrens zur Behandlung von Werkstücken aus kohlenstoffreduzierten Stählen. Hierbei bewegt sich die reale Verfahrenstemperatur T zwischen der mit durchgezogenen Linien dargestellten oberen Temperatur und der durch gestrichelte Linien dargestellten unteren Temperatur.
  • Die Figur 1 zeigt das Diagramm 100 mit einer Carbonitrierung des Werkstücks zwischen dem Zeitpunkt 0 und dem Zeitpunkt t1. Die Carbonitrierung erfolgt mittels eines C-Pegels zwischen 0,65 und 1,2 % mit dem Ziel einer festgelegten Einsatzhärtetiefe. Zielgröße des Randkohlenstoffgehaltes am Fertigbauteil nach Abschliff ist hierbei ein Kohlenstoffgehalt von 0,5 bis 0,9 Gewichtsprozent, während im Kern des Werkstoffs 0,1 bis 0,4 Gewichtsprozent je nach verwendetem Materialtyp vorgesehen sind. Gleichzeitig wird mittels eines vorgegebenen Ammoniakgehalts in der Gasphase Stickstoff in die Oberfläche eindiffundiert. Zielwert hier ist nach Abschliff ein Stickstoffgehalt von mindestens 0,1 Gewichtsprozent und an der Oberfläche von maximal 0,50 Gewichtsprozent.
  • Die Ausführung dieser Aufkohlungs- / Aufstickungsphase erfolgt mit abgestuften Temperaturen / C-Pegeln und Ammoniakgehalten in der Gasphase. Beispielsweise wird mit einer Aufkohlung / Aufstickung bei Temperaturen größer 900°C und einem C-Pegel größer 0,9 sowie erhöhten Ammoniakgehalten begonnen. Diese Ofenatmosphäre wird konstant gehalten und nach Erreichen von ca. 90% der Einhärtetiefe erfolgt zwischen den Zeitpunkten t1, t2 ein Absenken der Ofentemperatur auf die typische Austenitisierungstemperatur zwischen 800°C und 860°C abhängig von der Zusammensetzung der verwendeten Werkstoffe. Gleichzeitig erfolgt das Absenken des C-Pegels auf 0,6 bis 0,9 und des Ammoniakgehaltes auf ca. 50% des Gehaltes des ersten Prozessschrittes. Diese Ofenatmosphäre wird bis zum Erreichen von 100% CHD (Case Hardened Depth) gehalten.
  • Anschließend erfolgt zum Zeitpunkt t2 die Abschreckung des Werkstücks und zwischen den Zeitpunkten t2, t3 die Abhärtung in Form einer Bainitisierung im Salzwarmbad isotherm bei Temperaturen von 170°C bis 250°C. Alternativ kann auch mit ansteigender Temperatur im Umwandlungsprozess und einer Umsetzung in einen Niedertemperaturofen gearbeitet werden.
  • Nach der Umwandlung des größten Volumenanteils des Gefüges beispielsweise bainitischen Gehalten größer 75 Gewichtsprozent kann das Werkstück an Luft bis auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Ein anschließendes Anlassen bei 150°C bis 250°C ist optional.
  • Die Figur 2 zeigt das gegenüber dem Verfahren der Figur 1 abgeänderte Verfahren mit dem Diagramm 200. Die Ausführung der Aufkohlungs- / Aufstickungsphase kann entsprechend Figur 1 zwischen den Zeitpunkten 0, t1 kontinuierlich mit gleichbleibender Temperatur / C-Pegel und Ammoniakgehalt in der Gasphase durchgeführt werden. Eine Abstufung / Absenkung des C-Pegels bzw. Temperatur und Ammoniakgehaltes im Sinne eines Boost / Diffuse-Prozesses ist ebenfalls möglich. Das Temperaturfeld der Verfahrenstemperatur T liegt zwischen 850°C und 960°C, typische C-Pegel sind 0,65 bis 1,2, abhängig von der verwendeten Legierung des Werkstücks. Die Stickstoffgehalte der Gasphase werden anhand der spezifischen Bauteiloberfläche der Ofenbeladung mit Werkstücken festgelegt.
  • Anschließend an das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten 0, t1 erfolgende Carbonitrierung schließt sich zwischen den Zeitpunkten t1, t2 die langsame Abkühlung im Salzwarmbad oder in der Ofenatmosphäre bis auf Raumtemperatur. Im nächsten Teilschritt erfolgt ein langsames, gegebenenfalls gestuftes Aufheizen auf eine Zwischenglühtemperatur, im Bereich von 550°C bis 650°C, abhängig vom verwendeten Material des Werkstücks. Die Zwischenglühtemperatur wird für mindestens 2 Stunden gehalten. Danach erfolgt zwischen den Zeitpunkten t3, t4 die weitere Erwärmung bis auf die für den verwendeten Werkstoff typische Austenitisierungstemperatur. Diese wird gehalten, bis querschnittsabhängig eine vollständige Durchwärmung des Werkstücks erzielt ist, plus weitere 5 bis 60 Minuten, vorzugsweise 30 Minuten.
  • Die Abhärtung in Form der Bainitisierung erfolgt im Salzwarmbad isotherm bei Temperaturen von 170°C bis 250°C zwischen den Zeitpunkten t4, t5. Alternativ kann auch mit ansteigender Temperatur im Umwandlungsprozess und einer Umsetzung in einem Niedertemperaturofen gearbeitet werden.
  • Nach der Umwandlung des größten Volumenanteils des Gefüges, beispielsweise größer 50 Gewichtsprozent kann das Bauteil an Luft bis auf Raumtemperatur abgekühlt werden.
  • Die Figur 3 zeigt im Unterschied zu dem Verfahren der Figur 2 mit dem Diagramm 200 ein leicht abgeändertes Verfahren mit dem Diagramm 300. Zunächst erfolgt nach dem Carbonitieren und Abkühlen entsprechend dem Verfahren der Figur 2 zunächst nach dem langsamen, gegebenenfalls gestuften Aufheizen auf eine Zwischenglühtemperatur im Bereich von 550°C und 650°C, abhängig von der Zusammensetzung des Werkstoffs des Werkstücks ein Halten dieser Temperatur zwischen den Zeitpunkten t2, t3 für mindestens 2 Stunden. Danach erfolgt im Unterschied zu dem Verfahren der Figur 2 eine erneute Abkühlung des Werkstücks an Luft und Halten der Raumtemperatur zwischen den Zeitpunkten t3a, t3b. Anschließend erfolgt eine Erwärmung bis auf die für den verwendeten Werkstoff typische Austenitisierungstemperatur. Diese wird zwischen den Zeitpunkten t3b, t4 gehalten bis querschnittsabhängig eine vollständige Durchwärmung des Werkstücks erzielt ist, plus weitere 5 bis 60 Minuten. Die Abhärtung entsprechend dem Verfahren der Figur 2 in Form der Bainitisierung erfolgt im Salzwarmbad isotherm bei Temperaturen von 170°C bis 250°C. Alternativ kann auch mit ansteigender Temperatur im Umwandlungsprozess und einer Umsetzung in einen Niedertemperaturofen gearbeitet werden.
  • Nach der Umwandlung des größten Volumenanteils des Gefüges in Bainit mit einem Gehalt größer 50 Volumenprozent kann das Werkstück an Luft bis auf Raumtemperatur abkühlen.
  • Bei den vorgeschlagenen Verfahren kann optional ein Anlassen bei 150°C bis 250°C erfolgen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur thermochemisch-thermischen Behandlung von kohlenstoffreduzierten Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,1 bis 0,4 Gewichtsprozent, bei denen eine Randzone eines Werkstücks, gegenüber einem Kern einsatzgehärtet ist, umfassend folgende Verfahrensschritte:
    a) Carbonitrieren der Randzone des Werkstücks in einer festgelegten Einsatzhärtetiefe mit einem Kohlenstoffanteil zwischen 0,65 und 1,2 Gewichtsprozent und einem Stickstoffgehalt von zumindest 0,1 Gewichtsprozent und maximal 0,5 Gewichtsprozent Stickstoff bei einer Temperatur zwischen 850°C und 1000°C,
    b) Abkühlen und Durchführung eines Austenitisierungsschritts bei einer werkstoffabhängigen Austenitisierungstemperatur zwischen 800°C und 1000°C,
    c) Behandlung des Werkstücks auf der unteren Bainitstufe bei einer Bainitisierungstemperatur von 150°C bis 250°C bis zum Erreichen eines Volumengehalts an Bainit von zumindest 50 Gewichtsprozent,
    d) Abkühlen des Werkstücks auf Raumtemperatur nach Erreichen eines Volumengehalts an Bainit von zumindest 50 Gewichtsprozent im aufgekohlten Bereich,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt b) das Werkstück auf Temperaturen unterhalb der unteren Bainitstufe abgekühlt wird und vor Durchführung des Verfahrensschritts c) ein Zwischenglühschritt bei einer Temperatur zwischen 550°C und 650°C mit einem sich anschließenden Austenitisierungsschritt bei Austenitisierungstemperatur durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt d) ein Anlassen des Werkstücks bei 150°C bis 250°C gegebenenfalls nach einer Tiefkühlung zwischen - 40°C und -80°C erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung des Werkstücks gemäß Verfahrensschritt b) und/oder d) in einem Salzwärmebad oder in einer Ofenumgebung erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verfahrensschritts a) abgestufte Temperaturschritte, C-Pegel und/oder Stickstoffgehalte in der Gasphase durchgeführt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung des Verfahrensschritts b) auf die untere Bainitstufe abgehärtet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zwischenglühschritt und dem Austenitisierungsschritt auf eine Temperatur unterhalb der unteren Bainitstufe abgekühlt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenglühschritt zumindest 2 Stunden gehalten wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Austenitisierungstemperatur zumindest bis zur kompletten Durchwärmung des Werkstücks und einem zeitlichen Sicherheitszuschlag aufrechterhalten wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bainitisierungstemperatur isotherm oder mit ansteigender Temperatur durchgeführt wird.
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