Erlernen über das Löschen in der Metallbearbeitung

Abschrecken ist ein schneller Weg, um ein Metall nach der Wärmebehandlung (wie Glühen, Normalisieren oder Spannungsarmglühen) wieder auf Raumtemperatur zu bringen, um zu verhindern, dass der Kühlprozess die Mikrostruktur des Metalls drastisch verändert. Das Abschrecken führt zum Härten von Stahl bei der gleichen Temperatur, die das vollständige Glühen ausführt.

Wie wird Löschung ausgeführt?

Zur Durchführung des Abschreckvorgangs können Spezialpolymere, Umluft, Frischwasser, Salzwasser und Öl verwendet werden.

Wasser ist ein effektives Medium, wenn es darum geht, dass der Stahl eine maximale Härte erreicht. Die Verwendung von Wasser kann jedoch dazu führen, dass das Metall reißt oder sich verzieht. Wenn extreme Härte nicht erforderlich ist, können stattdessen andere Medien wie Mineralöl, Walöl oder Baumwollsamenöl im Abschreckverfahren verwendet werden.

Der Einfluss der Abschreckgeschwindigkeit

Mit einer langsameren Abschreckgeschwindigkeit haben die thermodynamischen Kräfte eine größere Chance, die Mikrostruktur zu verändern. Manchmal wird dieses Ergebnis bevorzugt, weshalb verschiedene Medien zum Löschen verwendet werden. Öl zum Beispiel hat eine Abschreckrate, die viel niedriger als Wasser ist. Das Abschrecken in einem flüssigen Medium erfordert das Rühren der Flüssigkeit um das Metallstück, um Dampf von der Oberfläche zu reduzieren. Dampftaschen begegnen dem Abschrecken durch Luftkühlung, bis sie verdampfen.

Warum wird Quenching durchgeführt?

Wird häufig zum Härten von Stählen verwendet, führt die Wasserabschreckung von einer Temperatur über der austenitischen Temperatur dazu, dass Kohlenstoff innerhalb der austenitischen Latte eingeschlossen wird.

Dies führt zum harten und spröden Martensitstadium. Austetit bezieht sich auf Eisenlegierungen mit einer Gamma-Eisen-Basis, und Martensit ist eine harte Stahlkristallstruktur. Abgeschreckter Stahlmartensit ist sehr spröde und beansprucht. Als Ergebnis erfährt der abgeschreckte Stahl typischerweise den Temperprozess.

Typischerweise wird Stahl anschließend in Öl-, Salz-, Bleibädern oder in Öfen mit von Gebläsen umgewälzter Luft getempert, um einen Teil der Duktilität (Fähigkeit, Zugspannung zu widerstehen) und Zähigkeit, die durch Umwandlung in Martensit verloren geht, wiederherzustellen. Nachdem das Metall getempert ist, wird es schnell, langsam oder überhaupt nicht abgekühlt, abhängig von den Umständen, insbesondere, ob das fragliche Metall anfällig für Brüchigkeit nach dem Tempern ist.

Neben den Martensit- und Austenit-Temperaturen sind bei der Wärmebehandlung von Metallen die Ferrit-, Perlit-, Zementit- und Bainit-Temperaturen beteiligt. Die Deltaferrittransformation tritt auf, wenn das Eisen zu einer Hochtemperaturform von Eisen erhitzt wird. Laut The Welding Institute in Großbritannien entsteht "beim Abkühlen niedriger Kohlenstoffkonzentrationen in Eisen-Kohlenstoff-Legierungen aus dem flüssigen Zustand vor der Umwandlung in Austenit."

Perlit entsteht beim langsamen Abkühlen von Eisenlegierungen.Bainit gibt es in zwei Formen: oberer und unterer Bainit. Es wird bei langsameren Abkühlgeschwindigkeiten hergestellt, die langsamer als die Martensitbildung sind, jedoch bei einer schnelleren Abkühlrate als Ferrit- und Perlitform.

Das Abschrecken verhindert, dass Stahl aus dem Austenit in Ferrit und Zementit zerfällt. Das Ziel ist, dass der Stahl die martensitische Phase erreicht.