Bei der Wärmebehandlung sollte der Stahl je nach dem gewünschten Ergebnis auf bestimmte Temperaturen erhitzt werden, z. B. Normalisieren, Lösungsglühen oder Anlassen. Der Erhitzungsprozess variiert je nach Stahlsorte und spezifischer Wärmebehandlungsmethode.
Normalisierende Wärmebehandlung:
Beim Normalisieren wird der Stahl auf etwa 40 °C über seine kritische Temperatur erhitzt. Dieses Verfahren wird in der Regel bei Eisenlegierungen angewandt, um ein gleichmäßiges, perlitisches Gefüge zu erreichen, wobei auch die Korngröße und die Zusammensetzung kontrolliert werden. Der Stahl wird eine Zeit lang bei dieser erhöhten Temperatur gehalten und dann an der Luft abgekühlt. Der Zweck des Normalisierens besteht darin, die Zähigkeit zu erhöhen, innere Spannungen abzubauen und die Korngröße zu verfeinern. Normalgeglühte Werkstoffe sind zäher als geglühte Werkstoffe und werden häufig als letzte Behandlung vor der Verwendung eingesetzt.Lösungsglühen für austenitischen rostfreien Stahl:
Bei austenitischen Edelstahlrohren der Serie 300 wird der Stahl auf 1050 bis 1150 °C erhitzt, um alle Karbide im Austenit aufzulösen. Nach einer kurzen Haltezeit wird der Stahl schnell auf etwa 350 °C abgekühlt, um einen gleichmäßigen, übersättigten Mischkristall aus Austenit zu erhalten. Der Schlüssel zu diesem Prozess ist die schnelle Abkühlung mit einer Abkühlungsrate von 55°C/s, um den Temperaturbereich von 550-850°C zu vermeiden, in dem Karbidausscheidungen auftreten könnten. Diese Behandlung ist entscheidend für die Erhaltung der Oberflächengüte und der strukturellen Integrität des Stahls.
Glühen von ferritischen und martensitischen Edelstählen:
Bei ferritischem rostfreiem Stahl der Serie 400 ist die Erhitzungstemperatur niedriger, etwa 900 °C, und es erfolgt eine langsame Abkühlung, um eine geglühte, erweichte Struktur zu erhalten. Martensitischer nichtrostender Stahl kann einer sektionalen Abschreckung mit anschließendem Anlassen unterzogen werden. Der Glühvorgang trägt dazu bei, den Stahl weicher zu machen und seine Duktilität zu verbessern.Anlassen:
Beim Anlassen wird eine gehärtete oder normalisierte Eisenlegierung auf eine Temperatur unterhalb des Umwandlungsbereichs erhitzt, um ihre Eigenschaften zu verändern. Ziel ist es, die Sprödigkeit zu verringern und die durch die schnelle Abkühlung verursachten inneren Spannungen zu beseitigen. Je nach Anlasstemperatur kann sich das Gefüge des Stahls in Troostit (bei 300-750°F) oder Sorbit (bei 750-1290°F) umwandeln, die jeweils unterschiedliche Festigkeits- und Duktilitätsgrade aufweisen.
Ofen-Atmosphären:
