Der Temperaturbereich für das Wasserstoffglühen liegt normalerweise zwischen 200 und 300 Grad Celsius. Bei diesem Verfahren wird ein Bauteil in einer Wasserstoffatmosphäre in einem Ofen erhitzt, um innere Spannungen abzubauen und mikrostrukturelle Veränderungen wie Erholung, Rekristallisation und Kornwachstum zu bewirken. Das Wasserstoffglühen ist besonders effektiv bei Stahlteilen, obwohl es bei anderen Metallen wie Silber zu Problemen wie Blasenbildung und Versprödung führen kann.
Detaillierte Erläuterung:
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Temperaturbereich und Verfahren:
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Das Wasserstoffglühen wird bei Temperaturen zwischen 200 und 300 Grad Celsius durchgeführt. Dieser Temperaturbereich wird gewählt, weil er ausreicht, um die Diffusion von Wasserstoffatomen aus dem Material, insbesondere aus Eisen und einigen nichtrostenden Stählen, zu erleichtern, was zur Verringerung der Wasserstoffversprödung beiträgt. Bei diesem Verfahren wird das Material in der Regel mehrere Stunden lang in einem Wasserstoffglühofen bei diesen Temperaturen gehalten.Mikrostrukturelle Veränderungen:
- Während des Wasserstoffglühens kommt es zu drei wesentlichen Gefügeveränderungen im Material:
- Erholung: In dieser Phase werden die Gitterdefekte beseitigt und die physikalischen Eigenschaften des Materials wiederhergestellt.
- Rekristallisation: Es bilden sich neue Körner im Material, die frei von Defekten und Spannungen sind, was zu einer Erweichung des Materials führt.
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Wachstum der Körner: Die neu gebildeten Körner wachsen, um die Gesamtkorngröße zu erhöhen, was die Materialeigenschaften verbessern kann, wenn es richtig gemacht wird.
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Wirksamkeit und Risiken:
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Aufgrund des höheren Wärmeübergangskoeffizienten von Wasserstoff im Vergleich zu Luft oder Wasserstoff-Stickstoff-Gemischen ist das Wasserstoffglühen für die Wärmebehandlung von gegossenen und geschweißten Bauteilen sehr effektiv. Es ist jedoch zu beachten, dass dieses Verfahren bei anderen Metallen als Stahl, z. B. Silber, zu Problemen wie Blasenbildung und Versprödung führen kann.Merkmale des Ofens:
Die für das Wasserstoffglühen verwendeten Öfen sind mit fortschrittlichen Merkmalen wie automatischen und manuellen Steuerungen, einer maximalen Temperaturkapazität von bis zu 1600℃ und einer präzisen Temperaturregelung innerhalb von ±1℃ ausgestattet. Diese Öfen sind so konstruiert, dass sie eine gleichmäßige Temperaturverteilung gewährleisten, was für das effektive Glühen von Materialien entscheidend ist.
