Video: Stahl härten - Eine Einführung | Wärmebehandlung Anlassen Vergüten 2024
Bevor moderne Metallbearbeitungstechniken erfunden wurden, verwendeten Schmiede Wärme, um Metall bearbeitbar zu machen. Sobald das Metall in die gewünschte Form gebracht worden war, wurde das erhitzte Metall schnell abgekühlt. Eine schnelle Abkühlung machte das Metall härter und weniger spröde.
Was ist Wärmebehandlung?
Bei der Wärmebehandlung werden Metalle erhitzt und gekühlt, um ihre Mikrostruktur zu verändern und die physikalischen und mechanischen Eigenschaften hervorzuheben, die Metalle begehrenswerter machen.
Die Temperaturmetalle werden erhitzt und die Abkühlgeschwindigkeit nach der Wärmebehandlung kann die Metalleigenschaften erheblich verändern.
Die häufigsten Gründe für die Wärmebehandlung von Metallen sind die Verbesserung von Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit. Verschaffen Sie sich anhand der folgenden Beispiele für häufige Wärmebehandlungen eine bessere Vorstellung vom Prozess.
Glühen verstehen
Glühen ist eine Form der Wärmebehandlung, die ein Metall näher an seinen Gleichgewichtszustand bringt. Das Tempern erweicht das Metall, macht es besser verarbeitbar und sorgt für eine bessere Duktilität. In diesem Prozess wird das Metall über seine obere kritische Temperatur erhitzt, um seine Mikrostruktur zu ändern. Danach wird das Metall langsam abgekühlt.
Was ist Abschreckhärten?
Das Quenchen ist weniger kostspielig als das Glühen und ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das Metall schnell auf Raumtemperatur bringt, nachdem es über seine obere kritische Temperatur erhitzt wurde. Der Abschreckprozess verhindert, dass der Kühlprozess die Mikrostruktur des Metalls verändert.
Das Abschrecken, das mit Wasser, Öl und anderen Medien durchgeführt werden kann, härtet Stahl bei der gleichen Temperatur aus, die das vollständige Glühen ausübt.
Das Ausscheidungshärtungsverfahren
Das Ausscheidungshärten ist auch als Aushärtung bekannt. Es ist ein Wärmebehandlungsprozess, der Gleichmäßigkeit in der Kornstruktur eines Metalls erzeugt.
Dieser Prozess macht das Material stärker.
Das Verfahren beinhaltet das Erwärmen einer Lösungsbehandlung auf hohe Temperaturen nach einem schnellen Abkühlungsprozess. Das Ausscheidungshärten wird gewöhnlich in einer inerten Atmosphäre bei Temperaturen im Bereich von 900 bis 1150 ° F durchgeführt. Es kann zwischen einer Stunde und vier Stunden dauern, bis dieser Vorgang ausgeführt ist. Die Zeitdauer hängt typischerweise von der Dicke des Metalls und ähnlichen Faktoren ab.
Warum werden Metalle gehärtet?
Die Temperierung, die heute in der Stahlerzeugung gebräuchlich ist, ist eine Wärmebehandlung zur Verbesserung der Härte und Zähigkeit von Stahl sowie zur Verringerung der Sprödigkeit. Der Temperprozess erzeugt eine duktilere und stabilere Struktur. Das Ziel des Temperierens ist es, die beste Kombination von mechanischen Eigenschaften in Metallen zu erreichen.
Was ist Stressabbau?
Spannungsarmglühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der die Spannung in Metallen nach dem Löschen, Gießen, Normalisieren usw. verringert.Die Spannung wird durch Erwärmen des Metalls auf eine Temperatur, die niedriger als die für die Umwandlung erforderliche Temperatur ist, verringert. Nach diesem Vorgang wird das Metall langsam abgekühlt.
Die Vorteile von kryogenen Behandlungen
Wenn ein Metallteil kryogen behandelt wird, wird es langsam mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Der langsame Abkühlprozess hilft dabei, eine thermische Belastung des Metalls zu verhindern.
Als nächstes wird der Metallteil etwa einen Tag bei einer Temperatur von ungefähr -190 ° C gehalten.
Wenn es später wärmegehärtet wird, erfährt das Metallteil eine Temperaturerhöhung auf ungefähr +149 ° C. Diese Wärmebehandlung trägt dazu bei, die Sprödigkeit zu verringern, die entstehen kann, wenn sich Martensit während der kryogenen Behandlung bildet.
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