Die 4 Arten von Wärmebehandlungsverfahren erklärt

Die Grundlagen der Wärmebehandlung verstehen

Die Wärmebehandlung ist ein kontrollierter Prozess, bei dem Metalle erhitzt und abgekühlt werden, um ihre physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu verändern, ohne die Form des Produkts zu verändern. Diese Technik ist in der Metallverarbeitung unverzichtbar und hilft den Herstellern, Härte, Duktilität, Zugfestigkeit und Verschleißfestigkeit für verschiedene industrielle Anwendungen zu verbessern.

Zwar gibt es unter dem Begriff Wärmebehandlung mehrere Unterverfahren, doch werden in der Praxis in der Regel vier Haupttypen verwendet. Jedes dieser Verfahren hat einen bestimmten Zweck und eine bestimmte Anwendung, je nach Material und gewünschtem Ergebnis.

1. Glühen

Beim Glühen wird das Metall auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dann langsam abgekühlt, normalerweise in einem Ofen. Dieser Prozess hilft dabei,:

• Erweichen des Metalls für bessere Bearbeitbarkeit
• Innere Spannungen reduzieren
• Verfeinerung der Kornstruktur
• Verbesserung der Duktilität
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Es ist besonders nützlich für Metalle wie Edelstahl, Kupfer und Aluminium, die bei der Herstellung zur Kaltverfestigung neigen.

2. Normalisierung

Beim Normalisieren, das vor allem bei Eisenmetallen angewandt wird, wird das Metall über seine kritische Temperatur erhitzt und dann an der Luft abgekühlt. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Kornstruktur und verbesserte mechanische Eigenschaften.

Die wichtigsten Vorteile sind:

• Bessere Formbeständigkeit
• Verbesserte Zähigkeit
• Verbesserte Bearbeitbarkeit
• Beseitigung von durch Gießen oder Schweißen verursachten strukturellen Unregelmäßigkeiten

Das Normalisieren ist häufig ein vorbereitender Schritt vor der Weiterverarbeitung, wie z. B. dem Bearbeiten oder Abschrecken.

3. Abschrecken

Beim Abschrecken wird das Metall auf eine hohe Temperatur erhitzt und dann mit einem Abschreckmedium - in der Regel Wasser, Öl oder Luft - schnell abgekühlt. Durch diese plötzliche Abkühlung werden die Kohlenstoffatome an Ort und Stelle festgehalten und das Metall wird hart.

 

Zu den Vorteilen des Abschreckens gehören:

• Erheblicher Anstieg der Härte
• Verbesserte Verschleißfestigkeit
• Kürzere Verarbeitungszeit im Vergleich zu langsamen Kühlmethoden

Allerdings kann das Abschrecken das Metall auch spröde machen. Deshalb folgt oft ein Anlassen, um innere Spannungen abzubauen und die mechanischen Eigenschaften anzupassen.

4. Anlassen

Anlassen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das nach dem Abschrecken durchgeführt wird. Dabei wird das gehärtete Metall auf eine niedrigere Temperatur erwärmt und dann mit kontrollierter Geschwindigkeit abgekühlt. Ziel ist es, die Sprödigkeit zu verringern und gleichzeitig ein optimales Gleichgewicht von Härte und Zähigkeit zu erhalten.

Die Temperierung ist unerlässlich für:

• Verbesserung der Haltbarkeit und Flexibilität
• Verringerung der inneren Spannungen durch Abschrecken
• Anpassung der mechanischen Eigenschaften an spezifische Anwendungen

Die genaue Temperatur, die beim Anlassen verwendet wird, hängt von den gewünschten Endeigenschaften ab. Bei niedrigeren Temperaturen bleibt zum Beispiel mehr Härte erhalten, während höhere Temperaturen die Duktilität erhöhen.

Abschließende Überlegungen

Jedes der vier Hauptwärmebehandlungsverfahren - Glühen, Normalisieren, Abschrecken und Anlassen - spielt eine besondere Rolle bei der Verbesserung der mechanischen Leistung von Metallen. Ganz gleich, ob Sie mit Stahlguss, Sphäroguss oder Aluminiumlegierungen arbeiten, die Kenntnis dieser Verfahren ist der Schlüssel zum Erreichen der gewünschten Festigkeit, Duktilität und Haltbarkeit.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie sich die Wärmebehandlung in den gesamten Produktionszyklus einfügt, könnte Sie auch unser Leitfaden über Wärmebehandlungen nach dem Gießen und die Auswirkungen der Gussfehler auf die Materialleistung.

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