Das Anlassen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das auf das Härten folgt, um die Sprödigkeit zu verringern und die Zähigkeit des Stahls zu erhöhen.
Die Bedingungen für das Anlassen umfassen das Erhitzen des Stahls auf eine bestimmte Temperatur unterhalb seines Umwandlungsbereichs.
Diese Temperatur liegt in der Regel zwischen 300 °F und 1382 °F (150 °C und 750 °C).
Nach dem Erhitzen wird der Stahl kontrolliert abgekühlt.
Dieser Prozess verändert die Mikrostruktur des Stahls.
Der harte, spröde Martensit, der sich beim Härten gebildet hat, wird in weichere, zähere Strukturen wie Troostit oder Sorbit umgewandelt.
5 Schlüsselfaktoren, die für ein effektives Anlassen zu beachten sind
1. Temperaturbereich
Das Anlassen wird bei Temperaturen unterhalb des Umwandlungsbereichs von Stahl durchgeführt.
Die gewählte Temperatur hängt von den gewünschten Endeigenschaften des Stahls ab.
Niedrigere Temperaturen (etwa 300 °F bis 400 °F oder 150 °C bis 200 °C) führen zu höherer Härte und Festigkeit, aber geringerer Zähigkeit.
Höhere Temperaturen (etwa 1100 °F bis 1382 °F oder 600 °C bis 750 °C) führen zu höherer Zähigkeit und Duktilität, aber geringerer Härte.
2. Erhitzungsverfahren
Die gleichmäßige Erwärmung des Stahls auf die Anlasstemperatur erfolgt in Öfen mit Keramik- oder Quarzheizelementen.
Diese Öfen gewährleisten thermische Homogenität und eine genaue Temperaturregelung, die für die Erzielung gleichmäßiger Ergebnisse entscheidend sind.
Auch Vakuumöfen können zum Anlassen verwendet werden, insbesondere wenn eine präzise Erwärmung und eine schnelle Abkühlung (Abschrecken) erforderlich sind, um die Eigenschaften des Stahls zu verbessern.
3. Haltezeit
Nach Erreichen der Anlasstemperatur wird der Stahl für eine bestimmte Zeit auf dieser Temperatur gehalten.
Auf diese Weise können sich die mikrostrukturellen Veränderungen gleichmäßig im gesamten Material ausbreiten.
Die Haltezeit kann je nach Größe und Art des Stahlbauteils zwischen einigen Minuten und mehreren Stunden variieren.
4. Abkühlungsprozess
Nach der Vergütungswärmebehandlung wird der Stahl kontrolliert abgekühlt.
Häufig wird er an der Luft oder in einer Schutzatmosphäre abgekühlt, um Oxidation oder Entkohlung zu verhindern.
Die Abkühlungsgeschwindigkeit ist in der Regel langsamer als in der Abschreckphase des Härtens, was dazu beiträgt, das gewünschte Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit zu erreichen.
5. Mikrostrukturelle Veränderungen
Beim Anlassen wird der beim Härten gebildete harte Martensit zersetzt.
Bei niedrigeren Anlasstemperaturen wandelt sich der Martensit in Troostit um, der härter und fester, aber immer noch spröde ist.
Bei höheren Anlasstemperaturen führt die Umwandlung zur Bildung von Sorbit, der zwar weniger fest, aber deutlich duktiler und zäher ist.
Zweck und Anwendungen
Der Hauptzweck des Anlassens besteht darin, die durch das Härten entstandene Sprödigkeit zu mildern und gleichzeitig eine ausreichende Härte und Festigkeit zu erhalten.
Dadurch eignet sich der Stahl für Anwendungen, die eine hohe Verschleiß- und Schlagfestigkeit erfordern, wie z. B. Werkzeuge, Matrizen und Strukturbauteile.
Durch die sorgfältige Steuerung von Temperatur, Zeit und Abkühlungsgeschwindigkeit beim Anlassen können die mechanischen Eigenschaften des Stahls auf die spezifischen Anforderungen der Anwendung zugeschnitten werden, um sowohl Haltbarkeit als auch Funktionalität zu gewährleisten.
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