Beim Glühen von Rohren wird das Metall auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, bei der seine kristalline Struktur flüssiger wird, so dass sich Fehler selbst reparieren können.Anschließend wird das Metall für einen bestimmten Zeitraum auf dieser Temperatur gehalten und dann kontrolliert abgekühlt, um eine dehnbarere und besser verarbeitbare Struktur zu erhalten.Der Glühprozess wird in drei Phasen unterteilt:Erholung, Rekristallisation und Kornwachstum, die mit steigender Temperatur auftreten.Dieses Verfahren wird in der Regel in einem Kammerofen durchgeführt, in dem eine präzise Temperaturregelung und Abkühlungsgeschwindigkeit für das Erreichen der gewünschten Materialeigenschaften unerlässlich sind.
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
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Drei Stufen des Glühens:
- Wiederherstellung:Dies ist die Anfangsphase, in der das Metall auf eine Temperatur erwärmt wird, die innere Spannungen abbaut, ohne das Korngefüge zu verändern.Das Metall beginnt zu erweichen, und die Versetzungen in der Kristallstruktur beginnen sich zu bewegen und neu anzuordnen.
- Rekristallisation:In diesem Stadium wird das Metall auf eine höhere Temperatur erwärmt, bei der sich neue, spannungsfreie Körner zu bilden beginnen, die die verformten Körner ersetzen.Dies führt zu einer Verringerung der Härte und zu einer Erhöhung der Duktilität.
- Kornwachstum:Wenn das Metall zu lange auf der Rekristallisationstemperatur gehalten wird, wachsen die Körner weiter, was zu einer Abnahme der Festigkeit führen kann.Die Kontrolle von Zeit und Temperatur ist entscheidend, um übermäßiges Kornwachstum zu verhindern.
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Erhitzen des Metalls:
- Das Metall wird auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, bei der die kristalline Struktur flüssig wird, aber in einem festen Zustand bleibt.Diese Temperatur liegt in der Regel unter dem Schmelzpunkt des Metalls, ist aber hoch genug, um die Bewegung der Atome innerhalb des Kristallgitters zu ermöglichen.
- Die genaue Temperatur hängt von der Art des geglühten Metalls ab.So wird Stahl in der Regel bei Temperaturen zwischen 700°C und 900°C geglüht, während Kupfer bei niedrigeren Temperaturen zwischen 400°C und 700°C geglüht wird.
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Haltezeit:
- Nach Erreichen der gewünschten Temperatur wird das Metall für eine bestimmte Zeit, die sogenannte Haltezeit, auf dieser Temperatur gehalten.Dies ermöglicht die vollständige Rekristallisation des Metalls und die Behebung von Fehlern in der Kristallstruktur.
- Die Haltezeit hängt von der Art des Metalls, seiner Dicke und den gewünschten Eigenschaften ab.So können dickere Materialien längere Haltezeiten erfordern, um eine gleichmäßige Erwärmung des gesamten Materials zu gewährleisten.
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Kontrollierte Abkühlung:
- Nach der Haltezeit wird das Metall mit kontrollierter Geschwindigkeit abgekühlt.Eine langsame Abkühlung ist wichtig, um die Bildung neuer Spannungen zu verhindern und dem Metall eine duktile und gleichmäßige Struktur zu verleihen.
- Die Abkühlungsgeschwindigkeit kann je nach Werkstoff und gewünschtem Ergebnis variieren.Bei einigen Materialien wird die Abkühlung im Ofen (Ofenkühlung) bevorzugt, während bei anderen die Abkühlung an der Luft oder in einer kontrollierten Umgebung erforderlich sein kann.
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Verwendung des Kammerofens:
- Für das Glühen wird in der Regel ein Kammerofen verwendet, da er eine präzise Temperaturregelung und eine gleichmäßige Erwärmung ermöglicht.Der Ofen ermöglicht eine gleichmäßige Erwärmung des Metalls und sorgt so für gleichmäßige Ergebnisse im gesamten Material.
- Der Ofen bietet auch eine kontrollierte Umgebung für die Abkühlung, die für das Erreichen der gewünschten Materialeigenschaften entscheidend ist.
Durch die Einhaltung dieser Schritte kann das Glühverfahren die Duktilität effektiv verbessern, die Härte verringern und innere Spannungen in Metallrohren abbauen, so dass sie sich besser für die Weiterverarbeitung oder den Einsatz in verschiedenen Anwendungen eignen.
Zusammenfassende Tabelle:
| Stufe | Beschreibung |
|---|---|
| Erholung | Abbau innerer Spannungen; Umlagerung von Versetzungen in der Kristallstruktur. |
| Rekristallisation | Es bilden sich neue, spannungsfreie Körner, die die Härte verringern und die Duktilität erhöhen. |
| Kornwachstum | Übermäßiges Kornwachstum kann auftreten, wenn Temperatur und Zeit nicht kontrolliert werden. |
| Erhitzen | Erhitzen des Metalls auf eine bestimmte Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts, um es flüssig zu machen. |
| Haltezeit | Das Metall wird auf Temperatur gehalten, um die Rekristallisation und die Reparatur von Fehlern zu ermöglichen. |
| Kühlung | Die kontrollierte Abkühlung verhindert neue Spannungen und sorgt für ein duktiles Gefüge. |
| Kammerofen | Bietet eine präzise Temperaturregelung und gleichmäßige Erwärmung für gleichbleibende Ergebnisse. |
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