Wärmebehandlungen werden durchgeführt, um die Eigenschaften, die chemische Zusammensetzung und das Aussehen der Stahlsorte zu verändern. Stahl wird jedoch aufgrund vieler Faktoren erhitzt, wie beispielsweise der Sorte und der gewünschten Anwendung. Wenn sie von einem Fachmann durchgeführt wird, ist die Wärmebehandlung ein streng kontrollierter Prozess, der viele Vorteile mit sich bringt. So kann beispielsweise die Härte, Haltbarkeit, Korrosions- und Temperaturbeständigkeit des Stahls erhöht werden. Es gibt unzählige Methoden und Verfahren zum Erhitzen von Stahl; vereinfacht gesagt umfasst der Prozess jedoch das Erhitzen, Halten auf dieser Temperatur und Abkühlen, bis der gewünschte Zustand erreicht ist. Warum sollte man Stahl wärmebehandeln? Die richtige Durchführung einer Wärmebehandlung Ihres Stahlprodukts bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich. Der Hauptvorteil besteht darin, dass Sie die Elemente des Stahls verändern und den Anteil eines bestimmten Bestandteils erhöhen oder verringern können. Die Endanwendung bestimmt immer den verwendeten Wärmebehandlungsprozess. Beispielsweise erfordern Branchen wie die Automobilindustrie, dass Metalle eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen, sodass sie möglicherweise mehreren verschiedenen Wärmebehandlungen unterzogen werden müssen, um den gewünschten Zustand zu erreichen. Andere Branchen erfordern eine erhöhte Verschleißfestigkeit, verbesserte Sprödigkeit und die Fähigkeit, mit anderen Materialien kompatibel zu sein, indem elektrische und magnetische Komponenten erhöht werden. Insgesamt würde eine Wärmebehandlung dazu dienen, die Struktur des Metalls zu verändern und zu verstärken. Der Prozess für Wärmebehandlungen Sie können den Prozess vereinfachen, indem Sie Wärmebehandlungen mit Laienbegriffen definieren. Zunächst wird der Stahl erhitzt, auf einer bestimmten Temperatur gehalten und anschließend abgekühlt. So formuliert klingt die Wärmebehandlung einfach. Allerdings finden während dieses Prozesses komplizierte chemische Veränderungen am Metall und seinen Eigenschaften statt. Das Ergebnis des Stahlprodukts hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Dazu gehören die Dauer des Erhitzens, die Haltezeit und die Geschwindigkeit, mit der es abgekühlt wird. Außerdem kann die Kühlung, auf die wir gleich noch näher eingehen werden, mit verschiedenen Medien (Abschreckmitteln) wie Öl, Luft und Wasser erfolgen. Stufe 1 – Erhitzen von Stahl Die erste Stufe des Prozesses ist die Erhitzungsstufe. Während dieser Stufe sollte der Stahl auf die vom Stahlhersteller empfohlene Temperatur erhitzt werden. Es ist entscheidend, das Objekt gleichmäßig zu erhitzen, um die Temperatur gleichmäßig und langsam zu erreichen. Je nach Größe des zu erwärmenden Objekts muss möglicherweise ein Ofen verwendet werden. Wenn Sie beim Erwärmen des Elements die Wärme nicht gleichmäßig halten, besteht die Gefahr, dass es zu Verformungen oder Rissen im Stahl kommt. Andere Faktoren wie die Wärmeleitfähigkeit des Metalls bestimmen, wie stark und wie schnell Sie erhitzen können. Schließlich spielt auch der Zustand eine wichtige Rolle, da Teile, die in der Vergangenheit keiner Hitze ausgesetzt waren, langsamer erhitzt werden sollten als solche, die bereits erhitzt wurden. Stufe 2 – Halten des Stahls Der nächste Schritt bei der Wärmebehandlung von Stahl besteht darin, den Stahl für einen bestimmten Zeitraum auf der richtigen Temperatur zu halten. Sobald der Stahl gleichmäßig erhitzt ist, sollten Sie ihn für die vom Hersteller empfohlene Zeit auf dieser Temperatur halten. Die Dauer, wie lange Sie den Stahl halten sollten, hängt von der Größe des Stahls und der Stahlsorte des Werkzeugs ab, das Sie bearbeiten. Beim Halten sollten Sie sich an den Grundsatz halten, dass der gesamte Teil in zwei Schritten gehalten werden sollte. Halten Sie ihn zunächst gleichmäßig bei einer Temperatur knapp unterhalb der gewünschten Temperatur. Dieser Vorgang wird auch als „Vorwärmen“ bezeichnet. Anschließend können Sie die Temperatur auf die endgültige Gesamttemperatur erhöhen, ohne dass die Gefahr von Rissen und Verformungen besteht. Stufe 3 – Abkühlen des Stahls Nachdem der Stahl für die gewünschte Zeit gehalten wurde, besteht der letzte Schritt des Prozesses darin, den Stahl wieder auf Raumtemperatur zu bringen. Die als Kühlphase bekannte Phase kann auf viele verschiedene Arten erfolgen. Beispielsweise können Öl, Wasser, Luft, Sole und Gas die Temperatur wieder senken. Jedes dieser Medien hat unterschiedliche Auswirkungen auf die chemische Struktur und die erzielte Härte. Der Kühlungsprozess wird oft als Abschrecken von Stahl bezeichnet. Beim Abschrecken handelt es sich jedoch nach wie vor um denselben Prozess, bei dem das Werkstück mit einem der oben genannten Medien wieder abgekühlt wird. Weitere Informationen: Was ist Abschrecken? Bei der Wärmebehandlung von Stahl kommen auch andere Verfahren zum Einsatz. Die richtige Technik hängt jedoch von allen in diesem Artikel genannten Faktoren ab. Zu den verschiedenen Verfahren zählen unter anderem Glühen, Normalisieren, Anlassen, Härten, Auslagern und Spannungsarmglühen. Glühen vs. Anlassen von Stahl Sowohl das Glühen als auch das Anlassen sind Verfahren zur Behandlung von Stahl. Obwohl sie sich ähneln, unterscheiden sich die Ergebnisse der Behandlung. Glühen ist der Prozess, bei dem Stahl auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird. Anschließend wird er langsam und kontrolliert abgekühlt. Das Hauptziel beim Glühen ist es, die Duktilität des Metalls wiederherzustellen. So kann es effektiv für Kaltumformungsprojekte verwendet werden. Der Abkühlungsprozess, wenn Sie Stahl mit einer längeren Dauer glühen sollten. Aus diesem Grund hilft es, wenn Sie in einem Ofen erhitzen, einfach den Ofen auszuschalten und das Werkstück auf natürliche Weise auf Raumtemperatur abkühlen zu lassen. Der Unterschied zwischen Glühen und Anlassen besteht darin, dass Glühen die Duktilität erhöhen soll. Anlassen hingegen soll die Zähigkeit verbessern und überschüssige Härte aus dem fertigen Projekt entfernen. Darüber hinaus erfolgt das Anlassen von Stahl, nachdem der wärmebehandelte Stahl abgekühlt und wieder fest geworden ist. Sobald der Stahl geglüht wurde und sich in einem ungehärteten Zustand befindet, ist er in der Regel zu spröde für den Endverbrauch. Durch das Anlassen kann daher überschüssige Härte entfernt werden. Beim Tempern sollten Sie die Temperatur Ihres Stahlprodukts unter den unteren kritischen Punkt erhöhen. Die Temperatur, auf die Sie den Stahl erhitzen können, hängt von der Anwendung ab. Normalisierung Bei der Normalisierung wird die Stahltemperatur auf 40 °C über die Härtetemperatur erhöht und anschließend an der Luft abgekühlt. Die erreichte Temperatur ist höher als beim Glühen, um beim Abkühlen eine gleichmäßige Korngröße im gesamten Bauteil zu fördern. Das Normalisieren zielt darauf ab, Gießen, Schmieden und Walzen zu bekämpfen, wodurch der Stahl beansprucht wird. Wenn Sie das fertige Produkt für eine Anwendung verwenden, die extremen Belastungen ausgesetzt ist, wird eine Normalisierungswärmebehandlung empfohlen. Stressabbau Stressabbau wird häufig als Wärmebehandlungstechnik durchgeführt, wenn das Produkt eine Verringerung der inneren Spannung erfordert. Die Temperatur sollte unter die kritische Temperatur erhöht und dann gleichmäßig abgekühlt werden. In der Regel wird die Spannungsarmglühung nur bei Produkten durchgeführt, die durch den Schweißprozess Spannungen ausgesetzt waren, wie beispielsweise Kesseltanks und Druckbehälter. Wärmebehandlung von Stahl Es ist üblich, dass mehrere Wärmebehandlungstechniken eingesetzt werden, um die Eigenschaften des Stahls zu verändern. Daher kann Stahl in Branchen wie der Automobil- und Luftfahrtindustrie fünf oder mehr der oben genannten Techniken durchlaufen. Um noch einmal zusammenzufassen, worüber wir in diesem Artikel gesprochen haben: Zunächst muss jeder Stahl wärmebehandelt werden, damit er in einer kommerziellen Umgebung verwendet werden kann. Schließlich umfassen die Behandlungstechniken immer das Glühen, Abschrecken und Anlassen. Für weitere Informationen zu unserem Leistungsangebot und dazu, wie Sheffield Gauge Plate Sie bei Ihrem nächsten Projekt unterstützen kann, kontaktieren Sie uns bitte.