Wärmebehandlung von Metallen

Die Wärmebehandlung von Werkstoffen (Glühen) wird in der Praxis verwendet, um die gewünschte Textur und Materialeigenschaften zu erzielen.

Es wird entweder als Endfertigungsverfahren des Finalproduktes oder als ein Zwischenschritt in der Verarbeitung von Halbzeugen klassifiziert. Die
Grundeinheit des technologischen Prozesses ist das Glühen, das  aus drei Phasen besteht: 1. Anwärmen auf die Glühtemperatur, 2. Halten bei dieser Temperatur und 3. Abkühlen auf Raumtemperatur (Umgebungstemperatur)

Der Glühvorgang kann nach der Temperatur, bzw. den Phasenumwandlungen entsprechend, unterteilt werden:

  • Glühen ohne Rekristallisation
  • Glühen mit Rekristallisation

Glühen ohne Rekristallisation

Das Halbzeug oder das Fertigprodukt werden auf die Temperatur gebracht, bei der keine Phasenumwandlung vom Ferit oder Zementit in Austenit erfolgt.
  • Spannungsarmglühen
    Das Ziel bei dieser Stufe ist die Inneren Spannungen durch Relaxation zu reduzieren. Die Spannungen sollten bei der Bearbeitung (Grobbearbeiten oder Schweißen) entstanden haben. Die möglichen Temperaturen reichen vom 500 bis 650 ˚C, mit der Glühzeit cca 1-2 Stunden.  
  • Rekristallisationsglühen
    Unter Rekristallisation versteht man die Wiederherstellung von Kristallitformen wie sie vor einer Kaltvervormung volgelegen haben. Die originalle deformierte Struktur wird durch eine neue, nicht deformierte ersetzt. Dies erfolgt durch das Bilden und Anwachsen von Rekristallisationskeimen in ihrer Struktur. Das Werkstück wird einige Minuten bis eine Stunde auf die Temperatur von 550 bis 700 ˚C aufgeheizt.
  • Weichglühen
    Beim Weichglühen werden die Härte und Festigkeit des Stahls durch Sferoidization des Perlits reduziert. Dieser Glühvorgang wird verwendet, um die Verformung des Materials zu erleichtern und zugleich die Abnutzung der notwendigen Werkzeuge zu reduzieren. 

Glühen mit Rekristallisation

Das Halbzeug oder das Fertigprodukt werden auf die Temperatur erwärmt bei der zur Phasenumwandlung des Ferits und Zementits in Austenit kommt.

  • Normalglühen
    Es zielt auf die Bildung eines Feinkörnigen Gefüges von Kristalliten, die gleichmäßig über das Werkstück verteilt sind, ab. Dadurch werden die mechanischen Eigenstchaften verbessert.  Fast nur untereutektoider Stahl wird normalgeglüht und es ist erforderlich auch bei den Werkstücken mit einer ungleichmäßiger Struktur Normalglühen zu benutzen.
  • Homogenisierungslühen (Diffusionsglühen)
    Es wird verwendet um die chemische Inhomogenität durch Diffusion zu vermindern. Um einen guten Verlauf der Diffusionsprozesse zu versichern,  findet das Glühprozess bei Stahl in einem Temperaturbereich zwischen 1100 - 1200 °C statt und dauert bis 20 Stunden.  Dadurch werden auch gute Bedingungen für eine austenitische Kristallstruktur versichert.  Die Kornfeinung kann im folgenden Normalglühen erreicht werden.

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ELKOTHERM,s.r.o.
Wärmebehandlung von Metallen

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