Glühen vonStahlrohr mit gerader NahtBeim Glühen wird das Stahlrohr auf die gewünschte Temperatur erhitzt, diese gehalten und anschließend langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Zu den Glühverfahren zählen das Glühen, das Kugelglühen und das Spannungsarmglühen.
1. Das Erhitzen eines Stahlrohrs auf eine vorgegebene Temperatur, das Halten dieser Temperatur für eine gewisse Zeit und das anschließende langsame Abkühlen im Ofen wird als Glühen bezeichnet. Ziel ist es, die Härte des Stahls zu verringern und Unebenheiten im Gefüge sowie innere Spannungen abzubauen.
2. Das Stahlrohr wird auf 750 °C erhitzt, kurz gehalten, langsam auf 500 °C abgekühlt und anschließend an der Luft weiter abgekühlt (Kugelglühen). Ziel ist die Reduzierung der Härte und der Zerspanbarkeit des Stahls. Dieses Verfahren wird hauptsächlich bei hochkohlenstoffhaltigem Stahl angewendet.
3. Das Spannungsarmglühen von Stahlrohren wird auch als Niedertemperaturglühen bezeichnet. Der Stahl wird auf 500–600 °C erhitzt, eine Zeit lang auf dieser Temperatur gehalten, im Ofen langsam auf unter 300 °C abgekühlt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Struktur des Stahls verändert sich während des Glühprozesses nicht, und die inneren Spannungen des Metalls werden weitgehend abgebaut.
4. Normalglühen. Das Wärmebehandlungsverfahren, bei dem das Stahlrohr auf 30–50 °C über die kritische Temperatur erhitzt, für eine geeignete Zeit gehalten und anschließend an ruhender Luft abgekühlt wird, wird als Normalglühen bezeichnet. Hauptzweck des Normalglühens ist die Verfeinerung des Gefüges und die Verbesserung der Stahleigenschaften, um ein dem Gleichgewichtszustand nahekommendes Gefüge zu erzielen. Der Hauptunterschied zwischen Normalglühen und Glühen besteht in der etwas schnelleren Abkühlgeschwindigkeit beim Normalglühen, wodurch sich der Produktionszyklus verkürzt. Daher sollte Normalglühen bevorzugt werden, wenn sowohl Glühen als auch Normalglühen die Leistungsanforderungen an die Bauteile erfüllen können.
5. Zum Abschrecken wird das Stahlrohr auf eine bestimmte Temperatur oberhalb des kritischen Punktes erhitzt (die Abschrecktemperatur von Stahl Nr. 45 liegt bei 840–860 °C, die von Werkzeugstahl bei 760–780 °C) und anschließend mit geeigneter Geschwindigkeit in Wasser abgeschreckt. (Das Abschrecken ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem durch Abkühlung in Öl eine Martensit- oder Bainitstruktur entsteht. Der Hauptunterschied zwischen Abschrecken, Glühen und Normalglühen besteht in der schnellen Abkühlgeschwindigkeit; das Ziel ist die Erzeugung einer Martensitstruktur. Martensit ist ein unausgewogenes Gefüge, das nach dem Abschrecken von Stahl entsteht. Es weist eine hohe Härte, aber eine geringe Plastizität und Zähigkeit auf. Die Härte des Martensits steigt mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt des Stahls.)
6. Nach dem Härten des vergüteten Stahlrohrs wird dieses auf eine bestimmte Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur erhitzt, eine Haltezeit eingehalten und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Dieser Wärmebehandlungsprozess wird als Anlassen bezeichnet. Im Allgemeinen können abgeschreckte Stahlteile nicht direkt verwendet werden, sondern müssen angelassen werden. Aufgrund der hohen Härte und Sprödigkeit von abgeschrecktem Stahl kommt es bei direkter Verwendung häufig zu Sprödbrüchen. Durch Anlassen können innere Spannungen abgebaut oder reduziert, die Sprödigkeit verringert und die Zähigkeit verbessert werden. Zudem lassen sich die mechanischen Eigenschaften des abgeschreckten Stahls so anpassen, dass die gewünschten Stahleigenschaften erzielt werden. Je nach Anlasstemperatur unterscheidet man zwischen Niedertemperatur-, Mitteltemperatur- und Hochtemperaturanlassen.
1) Anlassen bei niedriger Temperatur 150–250 °C; reduziert innere Spannungen und Sprödigkeit und erhält die hohe Härte und Verschleißfestigkeit nach dem Abschrecken.
2) Anlassen bei mittlerer Temperatur 350～500; Verbesserung der Elastizität und Festigkeit.
3) Hochtemperaturvergütung 500–650 °C; das Anlassen von abgeschreckten Stahlteilen über 500 °C wird als Hochtemperaturvergütung bezeichnet. Nach dem Abschrecken bei hohen Temperaturen weisen abgeschreckte Stahlteile umfassende mechanische Eigenschaften (Festigkeit, Härte, Plastizität und Zähigkeit) auf. Daher wird mittelgekohlter Stahl und mittelgekohlter legierter Stahl nach dem Abschrecken häufig einer Hochtemperaturvergütung unterzogen. Wellenteile finden vielfältige Anwendung. Abschrecken und anschließende Hochtemperaturvergütung werden als Härten und Anlassen bezeichnet.
Veröffentlichungsdatum: 07.11.2023