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Glühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, mit dem die physikalischen und manchmal auch die chemischen Eigenschaften eines Materials, in der Regel eines Metalls, verändert werden, um die Dehnbarkeit zu erhöhen und die Härte zu verringern. Die Temperatur, bei der geglüht wird, hängt von der Art des Metalls und dem verwendeten Glühverfahren ab. Im Allgemeinen wird das Metall beim Glühen auf eine Temperatur oberhalb des Rekristallisationspunkts, aber unterhalb des Schmelzpunkts erhitzt, so dass die kristalline Struktur flüssig wird, aber fest bleibt. Diese Temperatur wird ausreichend lange gehalten, damit sich Defekte im Material selbst reparieren können, gefolgt von einer langsamen Abkühlung auf Raumtemperatur, um eine duktile und weniger spröde Struktur zu erzeugen.

Die wichtigsten Punkte werden erklärt:

1. Definition von Glühen:

   • Beim Glühen handelt es sich um ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem ein Material, in der Regel ein Metall, auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, auf dieser Temperatur gehalten und dann langsam abgekühlt wird. Dieses Verfahren wird eingesetzt, um die Härte zu verringern, die Duktilität zu erhöhen und innere Spannungen zu beseitigen.

2. Temperaturbereich für das Glühen:

   • Die Temperatur, bei der geglüht wird, hängt von der Art des Metalls und dem jeweiligen Glühverfahren ab. Im Allgemeinen liegt sie oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls, aber unterhalb seines Schmelzpunkts. Zum Beispiel:
     • Stahl: Normalerweise bei Temperaturen zwischen 700°C und 900°C (1292°F bis 1652°F) geglüht.
     • Aluminium: Geglüht bei etwa 300°C bis 400°C (572°F bis 752°F).
     • Kupfer: Geglüht bei etwa 400°C bis 700°C (752°F bis 1292°F).

3. Rekristallisationstemperatur:

   • Rekristallisation ist der Prozess, bei dem verformte Körner in einem Metall durch neue, spannungsfreie Körner ersetzt werden. Die Rekristallisationstemperatur liegt normalerweise bei einem Drittel bis zur Hälfte des Schmelzpunkts des Metalls in Kelvin. Dies ist die Mindesttemperatur, bei der eine Glühung tatsächlich stattfinden kann.

4. Arten von Glühvorgängen:

   • Es gibt verschiedene Arten von Glühverfahren, jedes mit spezifischen Temperaturbereichen und Anwendungen:
     • Vollständiges Glühen: Erhitzen des Metalls auf eine Temperatur oberhalb der oberen kritischen Temperatur (bei Stählen) und anschließende langsame Abkühlung im Schmelzofen. Mit diesem Verfahren wird ein weiches, duktiles Gefüge erzeugt.
     • Prozess Glühen: Wird bei niedrigeren Temperaturen (unterhalb der unteren kritischen Temperatur) durchgeführt, um Spannungen in kaltverformten Metallen abzubauen, ohne das Gefüge wesentlich zu verändern.
     • Sphäroisierung: Ein spezielles Glühverfahren für kohlenstoffreiche Stähle, bei dem das Metall knapp unter die untere kritische Temperatur erhitzt wird, um eine sphäroidische Karbidstruktur zu erzeugen, die die Bearbeitbarkeit verbessert.
     • Isothermisches Glühen: Das Metall wird auf eine Temperatur oberhalb der oberen kritischen Temperatur erhitzt und dann schnell auf eine Temperatur unterhalb der unteren kritischen Temperatur abgekühlt, wo es bis zum Abschluss der Umwandlung gehalten wird.

5. Abkühlungsrate:

   • Die Abkühlungsgeschwindigkeit nach dem Glühen ist entscheidend. Eine langsame Abkühlung ermöglicht die Bildung einer duktilen kristallinen Struktur, die innere Spannungen reduziert und die Verarbeitbarkeit des Materials verbessert. Eine schnelle Abkühlung kann zur Bildung einer härteren, spröderen Struktur führen, was beim Glühen normalerweise nicht erwünscht ist.

6. Anwendungen des Glühens:

   • Das Glühen wird in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, um die Eigenschaften von Metallen zu verbessern. Zu den üblichen Anwendungen gehören:
     • Herstellung: Um Metalle für das Umformen, Bearbeiten oder Schweißen besser bearbeitbar zu machen.
     • Elektronik: Zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit von Metallen wie Kupfer.
     • Luft- und Raumfahrt: Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Bauteilen, die hohen Belastungen ausgesetzt sind.

7. Die Bedeutung der Temperaturkontrolle:

   • Um die gewünschten Materialeigenschaften zu erreichen, ist eine genaue Temperaturkontrolle während des Glühens unerlässlich. Eine Überhitzung kann zu Kornwachstum führen, was das Material schwächen kann, während eine unzureichende Erwärmung möglicherweise die inneren Spannungen nicht vollständig abbaut oder das gewünschte Gefüge nicht erreicht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Temperatur, bei der geglüht wird, von der Art des Metalls und dem verwendeten Glühverfahren abhängt. Im Allgemeinen wird das Metall auf eine Temperatur oberhalb seines Rekristallisationspunktes, aber unterhalb seines Schmelzpunktes erhitzt und anschließend kontrolliert abgekühlt, um die gewünschten Materialeigenschaften zu erzielen.

Zusammenfassende Tabelle:

Metall	Glühtemperaturbereich (°C)	Wichtige Anwendungen
Stahl	700°C - 900°C	Fertigung, Luft- und Raumfahrt
Aluminium	300°C - 400°C	Elektronik, Automobilindustrie
Kupfer	400°C - 700°C	Elektrische Komponenten
Prozess	Temperaturbereich	Zweck
Vollständiges Glühen	Obere kritische Temperatur	Weiche, dehnbare Struktur
Prozess Glühen	Unterhalb der unteren kritischen Temperatur	Stressabbau
Sphäroisierung	Knapp unter der unteren kritischen Temperatur	Verbesserte Bearbeitbarkeit

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