Das Glühen ist ein Prozess, der die Festigkeit von Stahl erheblich beeinflusst. Es verändert die Mikrostruktur des Stahls, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Dazu gehören die Erhöhung der Streckgrenze und die Verringerung der inneren Spannungen. Es verringert jedoch auch die Härte und erhöht die Duktilität des Stahls. Dies kann für die weitere Verarbeitung oder zur Vermeidung von Rissen bei der Kaltbearbeitung von Vorteil sein.
Macht Glühen den Stahl stärker? Die 5 wichtigsten Vorteile werden erklärt
1. Erhöhte Streckgrenze
Das Glühen bei bestimmten Temperaturen, z. B. bei 200 °C für 12 Stunden, kann die Streckgrenze von Stahl um etwa 10 % erhöhen. Dies ist auf die Diffusion von Kohlenstoffatomen in die Zwischengitterplätze von Versetzungen zurückzuführen. Dadurch entsteht eine Cottrell-Atmosphäre, die die Versetzungen festhält und die Dichte der beweglichen Versetzungen verringert. Bei ungeglühten Proben lässt die hohe Dichte der beweglichen Versetzungen keine eindeutige Fließgrenze zu. Durch das Glühen wird dies jedoch geändert, so dass der Stahl unter Belastung fester wird.
2. Verringerung der inneren Spannungen
Das Glühen ist auch wirksam bei der Beseitigung von inneren Spannungen, die bei Prozessen wie Schweißen oder Kaltbearbeitung auftreten. Durch Erhitzen und langsames Abkühlen des Stahls wird das Gefüge so verändert, dass diese Spannungen abgebaut werden. Dies kann Verformungen oder Risse bei nachfolgenden Hochtemperaturbehandlungen oder weiteren Umformvorgängen verhindern.
3. Verbesserung der Duktilität
Durch das Glühen wird zwar die Härte des Stahls verringert, aber auch seine Duktilität deutlich erhöht. Dies ist entscheidend für Anwendungen, bei denen der Stahl ohne Rissbildung geformt oder gebogen werden muss. Die erhöhte Duktilität ermöglicht eine zusätzliche Bearbeitung, wodurch das Material besser verarbeitbar und weniger störanfällig bei der Formgebung ist.
4. Anwendung bei verschiedenen Metallen
Neben Stahl ist das Glühen auch für andere Metalle wie Kupfer, Aluminium und Messing von Vorteil. Es dient der Umkehrung der Kaltverfestigung, wodurch diese Metalle dehnbarer werden und bei der Weiterverarbeitung weniger leicht brechen.
5. Kontrollierte Atmosphäre
Für ein effektives Glühen ist eine kontrollierte Atmosphäre unerlässlich, um Oxidation und unerwünschte Entkohlung zu verhindern. Dies ist besonders wichtig für nichtrostende Stähle und Nichteisenmetalle. Die hohen Temperaturen, die beim Glühen auftreten, können sonst die Oberfläche und die Eigenschaften des Metalls beeinträchtigen.
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