Die Wärmebehandlung ist ein wichtiger Prozess in der Metallurgie, der die physikalischen und manchmal auch die chemischen Eigenschaften eines Werkstoffs verändert. Dieses Verfahren ist für die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Metallen und Legierungen unerlässlich. Im Folgenden werden sieben gängige Wärmebehandlungsverfahren vorgestellt, die jeweils spezifische Ergebnisse erzielen sollen.
7 wesentliche Techniken erklärt
1. Glühen
Das Glühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das zur Veränderung der Mikrostruktur eines Metalls eingesetzt wird. Dadurch wird das Metall dehnbarer und die inneren Spannungen werden verringert. Das Metall wird auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und für eine gewisse Zeit auf dieser Temperatur gehalten, bevor es langsam abgekühlt wird.
2. Normalisieren
Beim Normalisieren wird das Metall auf eine Temperatur oberhalb seines kritischen Bereichs erhitzt und dann an der Luft abgekühlt. Dieses Verfahren trägt dazu bei, die Kornstruktur des Metalls zu verfeinern und seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern.
3. Härten
Das Härten ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das zur Erhöhung der Härte und Festigkeit eines Metalls eingesetzt wird. Das Metall wird auf eine hohe Temperatur erhitzt und dann schnell abgekühlt, normalerweise durch Abschrecken in Wasser oder Öl. Durch diese rasche Abkühlung entsteht ein martensitisches Gefüge, das sehr hart, aber oft spröde ist.
4. Alterung
Das Altern ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das vor allem bei Legierungen, wie z. B. Aluminiumlegierungen, angewendet wird. Dabei wird das Material über einen längeren Zeitraum auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, um die Ausscheidung einer zweiten Phase zu ermöglichen, die die Festigkeit und Härte des Materials verbessern kann.
5. Spannungsarmglühen
Spannungsarmglühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das zum Abbau von inneren Spannungen in einem Metall eingesetzt wird. Diese Spannungen können durch frühere Fertigungsverfahren wie Schweißen oder spanende Bearbeitung verursacht worden sein. Das Metall wird auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und für eine gewisse Zeit auf dieser Temperatur gehalten, bevor es langsam abgekühlt wird.
6. Anlassen
Das Anlassen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das dazu dient, die Härte und Sprödigkeit eines zuvor gehärteten Metalls zu verringern. Das Metall wird auf eine Temperatur unterhalb seines kritischen Bereichs erhitzt und dort eine Zeit lang gehalten, bevor es abgekühlt wird. Dieses Verfahren trägt dazu bei, die Zähigkeit und Duktilität des Werkstoffs zu verbessern.
7. Aufkohlung
Die Aufkohlung ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem Kohlenstoff in die Oberfläche eines Metalls, in der Regel Stahl, eingebracht wird, um dessen Härte zu erhöhen. Das Metall wird in einer kohlenstoffreichen Umgebung, z. B. einem kohlenstoffhaltigen Gas oder einer festen Kohlenstoffquelle, erhitzt, wodurch Kohlenstoffatome in die Oberfläche des Metalls diffundieren können.
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