Wärmebehandlung von Stahl (Glühverfahren: Normalglühen, Weichglühen, Rekristallisationsglühen, ...) скачать в хорошем качестве

Wärmebehandlung von Stahl (Glühverfahren: Normalglühen, Weichglühen, Rekristallisationsglühen, ...)

Die Glühverfahren dienen der gezielten Beeinflussung des Stahlgefüges, um spezifische mechanische Eigenschaften zu erreichen. Sie werden eingesetzt, um unerwünschte Gefügeveränderungen durch vorhergehende Fertigungsprozesse auszugleichen oder um eine Verbesserung der Umform- und Zerspanbarkeit zu erzielen. Nachfolgend werden die wichtigsten Glühverfahren zusammengefasst: Ziel des Normalglühens ist die Homogenisierung des Gefüges, insbesondere nach Fertigungsprozessen wie Walzen oder Schmieden. Hierbei wird der Stahl knapp über die GSK-Linie erwärmt und anschließend an der Luft langsam abgekühlt. Dadurch entsteht ein feinkörniges, gleichmäßiges Gefüge, das hohe Festigkeits- und Zähigkeitswerte aufweist. Eine zu hohe Glühtemperatur kann jedoch zur Grobkornbildung führen. Das Weichglühen dient der Verbesserung der Umform- und Zerspanbarkeit, indem Streifenzementit in Kugelzementit umgewandelt wird. Dazu wird der Stahl knapp unterhalb der PS-Linie erwärmt und langsam abgekühlt. Besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren für Werkstücke, die leicht verformbar sein müssen oder einer spanenden Bearbeitung unterzogen werden. Das Grobkornglühen wird hauptsächlich bei kohlenstoffarmen Stählen angewendet, um deren Zerspanbarkeit zu verbessern. Durch Erhitzung des Stahls auf 950 – 1100 °C werden die Korngrenzen neu angeordnet und wachsen. Das resultierende grobe Gefüge führt zu einer höheren Sprödigkeit, wodurch sich das Material leichter bearbeiten lässt. Das Rekristallisationsglühen dient der Beseitigung von Verformungen nach Walzen oder Tiefziehen. Durch Glühen im Bereich von 550 – 700 °C bilden sich die verformten Kristalle zurück, wodurch das Material seine isotropen Eigenschaften wiedererlangt. Es wird häufig als Zwischengühverfahren bei mehrstufigen Umformprozessen eingesetzt. Das Diffusionsglühen dient der Homogenisierung von Konzentrationsunterschieden innerhalb des Stahls, die bei der Erstarrung entstehen. Hierzu wird der Stahl auf 1050 – 1300 °C erwärmt und mehrere Stunden gehalten. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der Legierungselemente. Aufgrund der hohen Temperaturen und langen Glühzeiten ist dieses Verfahren energieintensiv und teuer. Das Lösungsglühen wird eingesetzt, um unerwünschte Ausscheidungen, wie Karbide in austenitischen Stählen, aufzulösen. Der Stahl wird dafür auf 1000 – 1100 °C erwärmt und anschließend rasch abgekühlt. Dies führt zu einem metastabilen Mischkristallgefüge und verbessert zeitweise die Zerspanbarkeit. Es findet Anwendung bei der Ausscheidungshärtung von Aluminiumlegierungen. Dieses Verfahren reduziert Eigenspannungen, die durch ungleichmäßige Erwärmung oder Abkühlung, z. B. beim Schweißen oder Fräsen, entstehen. Der Stahl wird zwischen 550 und 650 °C geglüht. Die dadurch ermöglichte plastische Verformung der Versetzungen reduziert die Spannungen, ohne das Gefüge zu verändern. 00:00 Glühverfahren 00:47 Normalglühen 03:44 Weichglühen 07:20 Grobkornglühen 08:52 Rekristallisationsglühen 12:23 Diffusionsglühen 13:59 Lösungsglühen 15:26 Spannungsarmglühen 17:15 Zusammenfassung 18:21 Härten und Vergüten