Annealing Erklärt | Metallurgie Begriffe

Tempern in der Metallurgie und Werkstoffkunde ist eine Wärmebehandlung, die die physikalischen und manchmal chemischen Eigenschaften eines Materials verändert, um seine Duktilität zu erhöhen und seine Härte zu reduzieren. Beim Tempern wandern Atome im Kristallgitter und die Anzahl der Versetzungen nimmt ab, was zu einer Änderung der Duktilität und der Härte führt. Dieser Prozess macht es praktikabler. Aus wissenschaftlicher Sicht wird durch Tempern ein Metall näher an seinen Gleichgewichtszustand gebracht.

In seinem erhitzten, weichen Zustand ermöglicht die gleichmäßige Mikrostruktur eines Metalls eine ausgezeichnete Duktilität und Verarbeitbarkeit. Um ein vollständiges Tempern in Eisenmetallen durchzuführen, muss das Material lange genug über seine obere kritische Temperatur erwärmt werden, um die Mikrostruktur vollständig in Austenit umzuwandeln.

Das Metall muss dann langsam abgekühlt werden, in der Regel durch Abkühlen im Ofen, um eine maximale Ferrit- und Perlit-Phasenumwandlung zu ermöglichen.

Was sind die Ergebnisse des Glühens?

Glühen wird häufig verwendet, um:

• ein Metall für die Kaltbearbeitung zu erweichen
• die Bearbeitbarkeit verbessern
• die elektrische Leitfähigkeit verbessern

Glühen und Kaltbearbeitung

Eine der Hauptanwendungen des Glühens ist die Wiederherstellung der Duktilität. .. Während der Kaltumformung kann das Metall so hart werden, dass keine weitere Arbeit zu Rissen führt. Durch vorheriges Glühen des Metalls kann die Kaltbearbeitung ohne Risse erfolgen. Denn beim Glühen werden mechanische Spannungen beim Zerspanen oder Schleifen abgebaut.

Der Glühprozess

Für den Glühprozess werden große Öfen verwendet. Das Innere des Ofens muss groß genug sein, damit Luft um das Metallstück zirkulieren kann. Für große Stücke werden gasbeheizte Förderöfen verwendet, während untere Öfen für kleinere Stücke aus Metall praktischer sind. Während des Glühprozesses wird das Metall auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, bei der eine Rekristallisation auftreten kann.

In diesem Stadium können alle Defekte, die durch Verformung des Metalls verursacht werden, repariert werden. Das Metall wird für eine feste Zeitdauer bei der Temperatur gehalten und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Der Abkühlungsprozess muss sehr langsam durchgeführt werden, um eine verfeinerte Mikrostruktur zu erzeugen. Dies geschieht, um die Weichheit zu maximieren, und wird häufig durch Eintauchen des heißen Materials in Sand, Asche oder eine andere Substanz mit geringer Wärmeleitfähigkeit durchgeführt. Alternativ kann dies geschehen, indem der Ofen ausgeschaltet und das Metall mit dem Ofen abkühlen gelassen wird.

Behandlung von Messing, Silber und Cooper

Andere Metalle wie Messing, Silber und Kupfer können nach dem gleichen Verfahren vollständig geglüht werden. Sie können jedoch schnell abgekühlt und sogar mit Wasser abgeschreckt werden, um den Zyklus zu beenden. In diesen Fällen wird der Prozess durch Erwärmen des Materials (im Allgemeinen bis zum Glühen) für eine Weile durchgeführt und dann langsam in stehender Luft auf Raumtemperatur abkühlen gelassen.Kupfer, Silber und Messing können langsam in Luft gekühlt werden oder schnell durch Abschrecken in Wasser, wie Eisenmetallen, als Stahl, der zum Glühen langsam abgekühlt werden muss. Auf diese Weise wird das Metall erweicht und für weitere Arbeiten wie Formen, Stanzen oder Formen vorbereitet.

Andere Formen des Temperns umfassen das Prozessglühen, Normalisieren und Spannungsarmglühen.