Unter Abschrecken versteht man in der Chemie die schnelle Abkühlung eines Produkts, um bestimmte Eigenschaften zu erzielen, z. B. eine höhere Härte bei Eisenlegierungen oder eine geringere Härte bei Nichteisenlegierungen. Dieses Verfahren ist entscheidend für Werkstoffe, die eine hohe Verformungs- und Korrosionsbeständigkeit aufweisen müssen, wie z. B. Schaufeln und Lagertanks.
Mechanismus des Abschreckens:
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Das Abschrecken erfolgt in drei Hauptphasen: der Dampfphase, der Siedephase und der Konvektionsphase.Dampfphase:
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Wenn ein heißes Bauteil zum ersten Mal in das Abschrecköl getaucht wird, ist es von einer Dampfschicht umgeben. Diese Schicht verlangsamt zunächst den Abkühlungsprozess, da die Wärme vor allem über die Abstrahlung des Dampfes abgeführt wird. Um diese Phase zu beschleunigen, können Additive verwendet werden, um die Dampfschicht stärker zu bewegen und so eine schnellere Dispersion des Dampfes zu ermöglichen.Siedephase:
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Wenn die Temperatur des Bauteils sinkt, bricht die Dampfschicht zusammen, was zu einem direkten Kontakt zwischen dem Öl und dem Bauteil führt. Diese Phase ist durch ein schnelles Sieden gekennzeichnet, wodurch die Abkühlungsgeschwindigkeit deutlich erhöht wird.Konvektionsphase:
Sobald die Temperatur des Bauteils unter den Siedepunkt des Öls fällt, wird die Kühlung durch Konvektion fortgesetzt. Das Öl zirkuliert um das Bauteil und leitet die Wärme ab, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist.
- Arten der Abschreckung:Ölabschreckung:
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Bei dieser Art des Abschreckens werden Öle verwendet, die speziell zur Härtung von Bauteilen entwickelt wurden, indem sie die Wärmeübertragung steuern und die Benetzung verbessern, um Verformung und Rissbildung zu minimieren.Vakuum-Abschrecken:
- Bei diesem Verfahren, das in einem Vakuumofen durchgeführt wird, wird das Material unter einer kontrollierten Atmosphäre erhitzt und dann schnell abgekühlt. Es gibt zwei Untertypen:
- Gasabschrecken: Das Werkstück wird im Vakuum erhitzt und mit einem hochreinen neutralen Gas wie Stickstoff abgekühlt. Diese Methode eignet sich für Werkstoffe mit einer niedrigen kritischen Abkühlungsrate für die Martensitbildung.
Flüssigabschrecken: Nach der Erwärmung im Vakuum wird das Werkstück in eine mit hochreinem Stickstoff gefüllte Kühlkammer gebracht und anschließend in einem Abschreckölbad schnell abgekühlt.
Post-Quenching-Verfahren:
Nach dem Abschrecken werden die Werkstoffe häufig einem Anlassen unterzogen. Dabei wird das abgeschreckte Material auf eine Temperatur unterhalb des kritischen Punktes erwärmt und dann langsam abgekühlt. Dieses Verfahren trägt dazu bei, die Sprödigkeit zu verringern und die durch das Abschrecken verursachten Spannungen zu beseitigen, wodurch die allgemeine Zähigkeit und Duktilität des Materials verbessert wird.
