DE10108926C1 - Wärmebehandlungsverfahren und -anordnung für Metallgegenstände - Google Patents

Abstract

Wärmebehandlungsverfahren zur Veränderung der physikalischen Eigenschaften eines Metallgegenstandes (101), insbesondere zum Glühen oder Vergüten eines Gegenstandes aus Stahl, wobei der Gegenstand mindestens in einem vorbestimmten Oberflächenabschnitt mit elektromagnetischer Strahlung im Bereich des nahen Infrarot, die insbesondere ihren wesentlichen Wirkanteil im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 mum und 1,5 mum hat, mit hoher Leistungsdichte bestrahlt wird, derart, daß das Material einer Oberflächenschicht eine in Abhängigkeit von den Materialparametern vorbestimmte Behandlungstemperatur, insbesondere Glüh- oder Vergütungstemperatur, annimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmebehandlungsverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Anordnung zur Wärmebe­ handlung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Verfahren zur thermischen Bearbeitung metallischer Produkte - und hierbei herausragend die unübersehbare Vielfalt von Wärme­ behandlungsverfahren für Stähle - haben seit Jahrhunderten er­ hebliche wirtschaftliche Bedeutung. Mit derartigen Verfahren werden die physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Härte und/oder Zähigkeit, der entsprechenden Metalle (speziell Stäh­ le) auf für die Weiterverarbeitung oder den praktischen Einsatz optimale Werte eingestellt. Eine Vielzahl von Einsatzgebieten von Stählen wird überhaupt nur durch Wärmebehandlungsverfahren erschließbar, oder diese eröffnen die entsprechenden Einsatzge­ biete jedenfalls für kostengünstigere Materialien.

Als wesentliche Wärmebehandlungsverfahren für Eisenwerkstoffe, mit denen diesen die für die Verarbeitung oder Verwendung er­ forderlichen Eigenschaften verliehen werden, werden das Glühen und das Vergüten unterschieden, und daneben stehen - mit etwas geringerer Bedeutung - das Aushärten, das Altern sowie thermo­ mechanische Behandlungen.

Unter Glühen versteht man die Behandlung eines Werkstückes bei einer bestimmten Temperatur und einer bestimmten Haltedauer und nachfolgendem, der Erzielung der angestrebten Werkstoffeigen­ schaften angepaßtem Abkühlen. Unter diesen Begriff fallen sehr unterschiedliche Behandlungen, die durch Angabe des angestreb­ ten Zieles spezifiziert werden, so daß man beispielsweise vom Normalglühen, Spannungsarmglühen, Weichglühen, Rekristallisati­ onsglühen etc. spricht. Als innerhalb der Temperatur-Konzentra­ tionsgrenzen eines Gittertyps des entsprechenden Eisenwerkstof­ fes gegebene Veränderungsmöglichkeiten handelt es sich beim Glühen um den Ausgleich vorhandener Konzentrationsunterschiede im Gefüge, die Veränderung der Fehlstellenhäufigkeit und -an­ ordnung sowie die Neubildung und das Wachstum verformter Misch­ kristallkörner.

Unter den Begriff des Vergütens fällt insbesondere das Härten und das Anlassen - wobei es sich ebenfalls um thermische Pro­ zesse mit einem geeignet vorbestimmten Temperatur-Zeit-Verlauf handelt. Anders als beim Glühen, wird jedoch hier vielfach eine relativ schnelle Abkühlung vorgenommen. Ein Härten bzw. Anlas­ sen ist bei modernen metallischen Konstruktionselementen, Werk­ zeugen o. ä. mit präzise vorbestimmtem räumlichem Eigenschafts­ profil vielfach nur in ausgewählten Bereichen - speziell Ober­ flächenabschnitten - der entsprechenden Teile erforderlich, da nur dort die durch das Härten bzw. Anlassen einstellbaren phy­ sikalischen Werkstoffparameter benötigt werden.

Zu den wichtigsten Anwendungsbereichen wärmebehandelter Stähle zählen das Bauwesen, der Maschinen- und Anlagenbau und die Au­ tomobilindustrie. Die Veredelung von Stählen durch Wärmebehand­ lung für diese Anwendungsgebiete erfordert in der volkswirt­ schaftlichen Gesamtbilanz einen sehr hohen Energieaufwand, der auch einen wesentlichen Kostenfaktor für die entsprechenden Produkte darstellt.

Die Erwärmung der zu behandelnden metallischen Produkte erfolgt normalerweise in brennstoffbeheizten oder mit Widerstandshei­ zern ausgerüsteten Öfen verschiedenster Bauart oder auch durch direkte induktive Erwärmung des Gegenstandes selbst. Bei den ersteren Verfahren werden nicht nur die zu behandelnden Gegen­ stände, sondern auch ein großer umgebender Raumbereich und nicht zuletzt der Ofen selbst erwärmt, d. h. gegenüber den zu behandelnden Produkten weit größere Volumina und Massen. Es liegt auf der Hand, daß diese Verfahren unter dem Blickwinkel der Energieökonomie unvorteilhaft sind.

Auch die induktive direkte Erwärmung ist keine für sämtliche Anwendungen energieökonomische Lösung, denn mit ihr wird norma­ lerweise auch dann das gesamte Produkt erwärmt, wenn nur ein bestimmter Abschnitt desselben notwendigerweise der jeweiligen Wärmebehandlung zu unterziehen wäre. Auch hierbei wird also vielfach eine unnötig große Materialmasse erwärmt. Zudem sind sowohl die üblichen Wärmebehandlungsöfen als auch induktive Er­ wärmungsanlagen kostenaufwendig in der Erstellung.

Aus den Fachveröffentlichungen

• 1. Meyer-Kobbe, Clemens: Oberflächenbehandlung mit Hochleistungslampen Bekommt der Laser Konkurrenz? In: Tech. Rundsch., 1990, Heft 35/90, S. 90 bis 95,
• 2. Rund, Michael; Meyer-Kobbe, Clemens: Laser oder Hochleistungslampe? Wirtschaftliche Oberflächenbehandlung. In: Tech. Rundsch., 1992, Heft 46, S. 38 bis 43,

sind Wärmebehandlungsverfahren bzw. Anordnungen zur thermischen Oberflächenbehandlung von Metallgegenständen (speziell Stahl- bzw. Gusseisenwerkstücken) bekannt, bei denen durch Langbogenlampen erzeugte Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 µm und 1,4 µm zum Einsatz kommt, die durch elliptische Reflektoren bzw. asphärische Hohlspiegel konzentriert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Anordnung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, die sich durch verbesserte Energieökonomie und geringe Gestehungskosten auszeichnet.

Diese Aufgabe wird in Ihrem Verfahrensaspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ihrem Vorrichtungsaspekt durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

Die Erfindung geht vom wesentlichen Gedanken des Einsatzes von Strahlung im Bereich des nahen Infrarot zur primär oberflächlichen Erwärmung metallischer - insbesondere stählener - Produkte aus.

Bestimmte Metalle - insbesondere Stähle - haben im Bereich des nahen Infrarot, speziell für Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 µm und 1,5 µm, nennenswerte Absorptionsbanden, so dass ein wirkungsvoller Energieeintrag in die Metalloberfläche durch derartige Strahlung durchaus möglich ist.

Die vorgeschlagene Technik einer Erwärmung des Werkstoffs von der Oberfläche her durch eine räumlich präzise konzentrierbare Strahlung ermöglicht eine spezifische Behandlung exakt abgegrenzter Teile (speziell Oberflächenabschnitte) von Konstruktionselementen, Werkzeugen o. ä. mit hoher Energieökonomie. Aus der exakten Lokalisierbarkeit der Erwärmung ergibt sich auch die Möglichkeit einer flexiblen Einstellung räumlicher Eigenschaftsprofile - sowohl in Tiefenrichtung als auch lateral.

Mit hohen Leistungsdichten von 400 kW/m² oder mehr, bevorzugt 600 kW/m² oder mehr und für spezielle Anwendungen auch mehr als 800 kW/m², lässt sich trotz der guten Wärmeleitfähigkeit der Materialien die Oberfläche schnell auf die für den jeweiligen Behandlungszweck benötigten Endtemperaturen erwärmen und für eine vorbestimmte Zeitdauer dort halten, ohne dass der gesamte Gegenstand eine ähnlich hohe Temperatur annimmt. Dies ist zum einen vorteilhaft mit Blick auf die Energieökonomie, zum anderen aber auch mit Blick auf die bereits erwähnte anwendungsgerechte Einstellung "vertikaler" Parameterprofile, In Verbindung mit den hohen Energiedichten sind für bestimmte Härtungs- bzw. Anlassbehandlungen auch ungewöhnlich kurze Erwärmungszeiträume realisierbar, die unter 20 s, in Spezialfällen auch unter 15 s, liegen können.

Die eingesetzte Bestrahlungseinrichtung umfasst mindestens einen mit einer Strahlertemperatur von oberhalb 2900 K betriebenen Emitter, der in besonders einfacher und kostengünstiger Weise als kommerziell verfügbare Halogen-Glühfaden­ lampe ausgeführt ist.

Die NIR-Strahlung des Emitters oder der Emitter wird durch ge­ eignete Reflektormittel zweckmäßigerweise auf den zu behandeln­ den Oberflächenabschnitt des Werkstücks konzentriert. Hierzu sind insbesondere dem Emitter oder den Emittern ein Hauptre­ flektor oder mehrere Hauptreflektoren unmittelbar räumlich zu­ geordnet, und/oder es ist hinter dem Werkstück oder seitlich des Werkstücks (bezogen auf die Position des Emitters) mindes­ tens ein Gegen- bzw. Nebenreflektor angeordnet, welcher ur­ sprünglich am Werkstück vorbeigehende Strahlungsanteile des Emitters auf dieses zurückwirft. Im Zusammenwirken mit einem punkt- oder linienförmigen Emitter ist der Einsatz von Hauptre­ flektoren bzw. -reflektorabschnitten mit teil-elliptischem oder parabolischem Querschnitt in Abhängigkeit von der gewünschten Ausdehnung der Bestrahlungszone auf dem Werkstück sinnvoll. Zu­ sammen mit einer handelsüblichen röhrenförmigen Halogen-Glühfa­ denlampe wird bevorzugt ein im Querschnitt im wesentlichen W- förmiger Reflektor eingesetzt, der auf den Emitteraufbau aus einem Glühfaden und einer diesen umgebenden Quarzglasröhre be­ sonders vorteilhaft abgestimmt ist.

Soweit dies bei der konkreten Konfiguration des Werkstücks mög­ lich ist, wird aus mehreren Reflektoren zur Optimierung der Energieökonomie zweckmäßigerweise ein um den oder die Emitter und das Werkstück oder die Werkstücke geschlossener Strahlungs­ raum aufgebaut.

Auch die Gestalt des Emitters selbst wird in Abstimmung auf die Werkstückgeometrie und die konkrete Behandlungsaufgabe gewählt, und zwar bevorzugt aus kommerziell kostengünstig verfügbaren Standard-Halogenlampen mit annähernd punktförmiger, geradlinig langgestreckter oder auch gebogen langgestreckter (beispiels­ weise annähernd ringförmiger) Geometrie.

Für Werkstücke, bei denen es auf eine besonders präzise Abgren­ zung zwischen Behandlungsbereich(en) und nicht behandeltem Be­ reich des Werkstücks ankommt, kann alternativ oder zusätzlich zum Einsatz von Reflektoren der Einsatz von geeignet ausgeform­ ten Blenden zur Strahlungsabschirmung der nicht zu behandelnden Bereiche zweckmäßig sein.

Die NIR-Bestrahlung zur zielgerichteten Erwärmung des metalli­ schen Werkstücks bzw. von vorbestimmten Abschnitten desselben wird vorzugsweise mittels einer Bestrahlungssteuereinheit ge­ steuert. Hierzu werden in einer weiter vorteilhaften Ausführung die Meßsignale eines Temperaturfühlers - speziell eines Pyrome­ terelementes zur berührungslosen Temperaturmessung - genutzt. Die Steuerung der Bestrahlung kann aufgrund der Temperatursig­ nale entweder "von Hand" oder (bevorzugt) mittels einer geeig­ neten Regelstufe in einem geschlossenen Regelkreis erfolgen. Insbesondere die letztere Variante erlaubt eine hochproduktive Verfahrensführung bei sehr exakter Einstellung der Temperatur und des Temperatur-Zeit-Regimes.

Im Hinblick auf die typischerweise hohe Wärmeleitfähigkeit und vielfach auch große Wärmekapazität von zu behandelnden metalli­ schen Werkstücken ist eine (bei anderen Infrarot-Bestrahlungs­ verfahren durchaus etablierte) sukzessive abtastende Bestrah­ lung kleinerer Oberflächenbereiche weniger bevorzugt als eine im wesentlichen gleichzeitige Bestrahlung des gesamten zu be­ handelnden Oberflächenabschnittes.

Je nach gewünschtem Temperatur-Zeit-Regime und räumlichem Tem­ peraturprofil ist eine aktive Kühlung des Werkstückes, zweckmä­ ßigerweise durch ein Kühlfluid wie Druckluft, Wasser oder Öl oder durch Anpressen eines Kühlkörpers mit hoher Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit an das Werkstück nach Beendigung der Be­ strahlung und/oder eine entsprechende Kühlung von nicht zu behandelnden Bereichen des Werkstücks vorgesehen. Bei Einsatz ei­ nes Kühlfluids umfaßt die erfindungsgemäße Anordnung vorzugs­ weise eine Kühlfluid-Fördereinrichtung zur Zuführung des Kühl­ fluids zu dem zu kühlenden Bereich des Werkstücks. Bei einer Verfahrensführung ohne allzu hohe Ansprüche an die Kühlleistung ist ein Druckluftkompressor oder Anschluß an ein Druckluftsys­ tem ausreichend, während für größere Kühlleistungen ein Wasser- oder Ölkühlsystem vorzusehen ist.

Praktisch bedeutsame Anwendungen des vorgeschlagenen Verfahrens sind das Anlassen von Stahl-Werkstücken zur Spannungsreduzie­ rung und Erhöhung der Zähigkeit oder auch das Härten vorbe­ stimmter Oberflächenabschnitte. In vorteilhafte Weise lassen sich mit dem vorgeschlagenen Verfahren beispielsweise Schrau­ benfedern für Kupplungen oder das Fahrwerk von Kraftfahrzeugen gänzlich oder abschnittsweise an der Oberfläche vergüten. Ähn­ lich vorteilhaft ist die NIR-Erwärmung bei der Vergütung der Achszapfen von Antriebs- oder Lagerachsen oder Wellen für ver­ schiedenste Einsatzbereiche.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im üb­ rigen aus der nachfolgenden, skizzenartigen Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum An­ lassen von Stahl-Schraubenfedern gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Härten oder Anlassen von Achszapfen gemäß einer zwei­ ten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung eine NIR- Bestrahlungsanordnung 100 zum Anlassen von Stahl-Schraubenfe­ dern 101, wie sie z. B. in Kfz-Kupplungen und -Fahrwerken eingesetzt werden. Die Bestrahlungsanordnung 100 umfaßt in der skizzierten Ausführung sechs geradlinig langgestreckte Halogen­ lampen 103, die konzentrisch zu einer Mittenachse A innerhalb eines zylindrischen Hauptreflektors 105 mit hoch reflektieren­ der Innenwandung in gleichen Winkelabständen von 60° um die Schraubenfeder 101 herum angeordnet sind. (Der Hauptreflektor 105 ist in der Figur schematisch als Zylindermantelfläche dar­ gestellt; in der konkreten praktischen Ausführung wird er vor­ zugsweise aus massiven Reflektorabschnitten mit Kühlkanälen zur Wasserkühlung aufgebaut sein und gegebenenfalls auch eine von der Kreis-Querschnittsform abweichende Gestalt mit in der Nähe der einzelnen Halogenlampen 103 differenziert ausgeformten Re­ flexionsflächen haben.) Im Inneren der Schraubenfeder 101 be­ findet sich ein ebenfalls zylindrischer Gegenreflektor 107.

Der Gegenreflektor 107 und die Stahl-Schraubenfeder 101 ruhen auf einer in der Draufsicht ebenfalls kreisförmigen Tragplatte 109, die ihrerseits auf einer Achse 111 angebracht ist, welche zum Hinein- und Herausführen der Schraubenfeder als Behand­ lungsobjekt in die NIR-Bestrahlungsanordnung 100 bzw. aus die­ ser heraus mittels einer (nicht dargestellten) Antriebseinrich­ tung dient.

Eine Antriebssteuereinheit 113 steuert hierbei den Transport der Schraubenfeder in die Bestrahlungsanordnung und aus dieser heraus sowie die Verweildauer in der Bestrahlungsanordnung. Die Antriebssteuereinheit 113 wird ihrerseits von einem Prozeßrech­ ner 115 gesteuert, dem außerdem eine Bestrahlungssteuereinheit 117 nachgeschaltet ist. Diese ist eingangsseitig mit einem Py­ rometerelement 119 zur Erfassung der Oberflächentemperatur der Schraubenfeder 101 während der Bestrahlung verbunden und reali­ siert eine thermische Behandlung der Schraubenfeder 101 gemäß einem vorbestimmten Temperatur-Zeit-Regime in einer geschlosse­ nen Regelschleife.

Fig. 2 zeigt eine weitere Wärmebehandlungsanordnung 200 zur Wärmebehandlung, insbesondere zum Härten, der Achszapfen 201a von Achsen 201. Gegenüber der Darstellung in Fig. 1 sind hier keinerlei Steuerungskomponenten dargestellt; die Steuerung kann grundsätzlich ähnlich aufgebaut sein wie bei der ersten Ausfüh­ rungsform.

Hauptkomponente der Wärmebehandlungsanordnung 200 ist eine NIR- Bestrahlungseinrichtung 202, die eine kurze röhrenförmige Halo­ genlampe 203 in einem Reflektorgehäuse 205 in Form eines Rota­ tionsellipsoids aufweist. Das Reflektorgehäuse 205 hat Durch­ führungen 205a für die Anschlußdrähte 203a der Halogenlampe 203 und eine schlitzartige Ausnehmung 205b in der Mittenebene, die einen Hindurchtransport der Achsen 201 mittels einer Förderein­ richtung 207 durch die Bestrahlungseinrichtung 202 ermöglicht. Die Halogenlampe 203 ist im ersten Brennpunkt F₁ des rotations­ ellipsoidischen Reflektorgehäuses 205 angeordnet, und die Ach­ sen 201 werden derart durch dieses hindurch transportiert, daß die Achszapfen 201a durch den zweiten Brennpunkt F₂ hindurch­ laufen. Da sich in diesem im wesentlichen die NIR-Strahlung der Halogenlampe 203 konzentriert, werden die Achszapfen 201a dort einer NIR-Bestrahlung mit hoher Leistungsdichte ausgesetzt.

Nach Verlassen der Bestrahlungseinrichtung 202 gelangen die Achsen 201 mit den Achszapfen 201a in einen Kühlluftstrom 209, der von einer Druckluftdüse 211 ausgeht und für eine schnelle Abkühlung der Achszapfen nach Verlassen des Strahlungsfeldes in der Bestrahlungseinrichtung 202 zur Einstellung vorbestimmter Härte- bzw. Zähigkeitseigenschaften sorgt.

Insbesondere ist durch Blenden- bzw. Verschlußmittel ein vorbe­ stimmter Bereich des behandelnden Gegenstandes gegenüber der Strahlung des Emitters oder der Emitter abzuschatten, so daß gezielt einstellbare Oberflächenbereiche einer gesteuerten Er­ wärmung durch NIR-Bestrahlung unterzogen werden können. Dies ist beispielsweise bei der Anordnung nach Fig. 1 leicht durch eine zwischen die Halogenlampen und die Schraubenfeder konzen­ trisch zur Mittenachse der Bestrahlungsanordnung einschiebbare ringförmige Blende realisierbar. Derartige Blenden ermöglichen auch einen flexiblen Einsatz von Bestrahlungseinrichtungen mit gleichem Grundaufbau für unterschiedliche Wärmebehandlungsauf­ gaben.

Des weiteren sind für bestimmte Anwendungen vorteilhaft auch ge­ bogene bis nahezu ringförmige Emitter einsetzbar. Beispielswei­ se könnten bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform anstelle von achsenparallel zur Mittenachse des Hauptreflektors angeordneten, geradlinig langgestreckten Halogenlampen auch solche eingesetzt werden, die die zu behandelnde Schraubenfeder ringförmig umgeben. Derartigen Lampen kann ein toroidförmiger Reflektor zugeordnet sein, und damit lassen sich vorteilhaft ausgewählte ringförmige Bereiche längerer Gegenstände behan­ deln.

Claims (23)

1. Wärmebehandlungsverfahren zur Veränderung der physikali­ schen Eigenschaften eines Metallgegenstandes (101; 201), dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand mindestens in einem vorbestimmten Ober­ flächenabschnitt (201a) mit elektromagnetischer Strah­ lung eines Ermitters (103; 203) mit einer Strahlertempe­ ratur von 2900 K oder mehr im Bereich des nahen Infra­ rot, die ihren wesentlichen Wirkanteil im Wellenlängen­ bereich zwischen 0,8 µm und 1,5 µm hat, mit hoher Leis­ tungsdichte bestrahlt wird derart, daß das Material ei­ ner Oberflächenschicht eine in Abhängigkeit von den Ma­ terialparametern vorbestimmte Behandlungstemperatur an­ nimmt.

2. Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung für eine Zeitdauer von 30 s oder weni­ ger in Abhängigkeit von der Dicke der zu behandelnden Oberflächenschicht durch­ geführt wird.

3. Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung im Bereich des nahen Infrarot auf der Oberfläche des Gegenstandes (101; 201) eine Leistungs­ dichte von 400 kW/m² oder mehr hat.

4. Wärmebehandlungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Bestrahlung eine aktive Kühlung min­ destens des bestrahlten Oberflächenabschnitts (201a) durch ein Kühlfluid (209) oder Anpressen eines Kühlkör­ pers mit hoher Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit ausgeführt wird.

5. Wärmebehandlungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Gegenstandes außerhalb des vorbe­ stimmten Oberflächenabschnittes von der Strahlung im na­ hen Infrarot abgeschirmt und/oder während der Bestrah­ lung durch ein Kühlfluid oder Anpressen eines Kühlkör­ pers mit hoher Wärmekapazität aktiv gekühlt wird.

6. Wärmebehandlungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte zu behandelnde Oberflächenabschnitt (101; 201a) im wesentlichen gleichzeitig bestrahlt und wahl­ weise anschließend aktiv gekühlt wird.

7. Wärmebehandlungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung zum Glühen oder Vergüten eines Gegenstandes aus Stahl, wobei das Material eine Glüh- oder Vergü­ tungstemperatur annimmt.

8. Wärmebehandlungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausführung als Anlassen zur Spannungsreduzierung und Erhöhung der Zähigkeit des Stahls bei einer vorbestimm­ ten Anlasstemperatur.

9. Wärmebehandlungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand eine Stahlfeder (101) ist.

10. Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand eine Kupplungsfeder einer Kraftfahrzeug­ kupplung, ist.

11. Wärmebehandlungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand eine stählerne Achse (201) oder Welle ist.

12. Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß von der Achse (201) oder Welle ein als Zapfen ausgebil­ deter Oberflächenabschnitt behandelt wird.

13. Anordnung (100; 200) zur Wärmebehandlung eines Metallge­ genstandes (101; 201) zur Veränderung seiner physikali­ schen Eigenschaften, gekennzeichnet durch eine im nahen Infrarot, mit ihrem wesentlichen Wirkan­ teil im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 µm und 1,5 µm, emittierenden Bestrahlungseinrichtung (100; 202), die zur Bestrahlung mindestens eines vorbestimmten Oberflä­ chenabschnittes des Gegenstandes ausgebildet ist und mindestens eine bei einer Strahlertemperatur von 2900 K oder mehr betriebene Halogen-Glühfadenlampe (103; 203) umfasst.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung Reflektormittel (105, 107; 205) zur Konzentrierung der Strahlung auf mindestens ei­ nen vorbestimmten Oberflächenabschnitt (101; 201a) des Gegenstandes (101; 201) aufweist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektormittel einen dem Emitter oder den Emittern (103; 203) räumlich direkt zugeordneten Hauptreflektor (105; 205) und/oder mindestens einen dem Gegenstand, be­ zogen auf die Lage eines Emitters, rückwärtig oder seit­ lich zugeordneten Gegen- oder Nebenreflektor (107), um­ fassen.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsgestalt des Hauptreflektors (105; 205) und/oder Gegen- oder Nebenreflektors (107) oder der Ge­ gen- oder Nebenreflektoren in Abstimmung auf die Geomet­ rie des Emitters und des zu behandelnden Gegenstandes gekrümmt oder im wesentlichen W-förmig ausgebildet ist.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Reflektormittel (105, 107; 205) um den Emitter (103; 203) oder die Emitter der Bestrahlungseinrichtung und den zu behandelnden Oberflächenabschnitt (101; 201a) des Gegenstandes (101; 201) herum im wesentlichen ge­ schlossenen Strahlungsraum aufgebaut ist.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung (100; 202) in Anpassung an die Oberflächengeometrie des zu behandelnden Gegenstan­ des (101) oder Oberflächenabschnittes (201a) eine oder mehrere geradlinig langgestreckte, gebogen langgestreck­ te und/oder im wesentlichen punktförmige Halogen-Glühfa­ denlampe (203) oder Halogen-Glühfadenlampen (103) auf­ weist.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung mindestens eine Blende zur Abschirmung von nicht zu behandelnden Abschnitten des Gegenstandes vor der Strahlung im nahen Infrarot auf­ weist.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, gekennzeichnet durch eine Bestrahlungssteuereinrichtung (117) zur Steuerung der Leistungsdichte und/oder Zeitdauer der Bestrahlung.

21. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, gekennzeichnet durch einen Temperaturfühler (119) zur Bestimmung der Oberflä­ chentemperatur des vorbestimmten Oberflächenabschnittes während der Bestrahlung.

22. Anordnung nach Anspruch 13 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungssteuereinrichtung (177) einen mit dem Temperaturfühler (199) verbundenen Meßsignaleingang, und eine Regelstufe zur Durchführung der Bestrahlung in ei­ nem geschlossenen Regelkreis bei im wesentlicher kons­ tanter Oberflächentemperatur des Gegenstandes (101) auf­ weist.

23. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, gekennzeichnet durch eine Kühlfluid-Fördereinrichtung (211) zum Fördern eines Kühlfluids (209) zu dem Gegenstand oder einem vorbe­ stimmten Abschnitt (201a) desselben während und/oder nach der Bestrahlung.