Wasserstoff wird beim Glühen vor allem wegen seiner hohen Wärmeübertragungseffizienz und seiner Rolle bei der Verhinderung von Wasserstoffversprödung verwendet. Bei diesem Verfahren werden die Bauteile in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt, in der Regel bei Temperaturen zwischen 200 und 300 Grad Celsius.
Hoher Wirkungsgrad der Wärmeübertragung:
Wasserstoff hat im Vergleich zu Luft oder herkömmlichen Wasserstoff-Stickstoff-Gemischen einen höheren Wärmeübergangskoeffizienten. Diese Eigenschaft macht Wasserstoff zu einem effizienteren Medium für die Wärmeübertragung bei Glühvorgängen. Daher wird er häufig bei der Wärmebehandlung von gegossenen und geschweißten Bauteilen eingesetzt, insbesondere bei Stahlteilen. Die effiziente Wärmeübertragung gewährleistet, dass das Material gleichmäßig erwärmt wird, was für das Erreichen gleichmäßiger mechanischer Eigenschaften im gesamten Bauteil entscheidend ist.Verhinderung von Wasserstoffversprödung:
Wasserstoffversprödung ist ein wichtiges Problem in der Metallurgie, insbesondere bei Stahl, wo Wasserstoff Risse und eine erhebliche Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften wie Duktilität und Bruchzähigkeit verursachen kann. Um dem entgegenzuwirken, wird ein wasserstoffarmes Glühen, auch "Backen" genannt, eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird das Material in einer kontrollierten Wasserstoffumgebung auf Temperaturen um 200 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur können die Wasserstoffatome aus dem Metall herausdiffundieren, wodurch die Gefahr der Versprödung verringert wird. Diese Methode ist besonders effektiv und wird unmittelbar nach Schweiß-, Beschichtungs- oder Galvanisierungsprozessen eingesetzt, um eingeschlossene Wasserstoffatome zu entfernen, die eine Versprödung verursachen könnten.
Andere Anwendungen in der thermischen Verarbeitung:
Wasserstoffatmosphären werden auch bei verschiedenen anderen thermischen Verarbeitungsprozessen wie Sintern, Hartlöten und Metallisieren eingesetzt. Beim Sintern trägt Wasserstoff zur Reinigung der Teile und zur Verhinderung von Oxidation bei, was besonders bei Prozessen mit pulverförmigen Metallen wichtig ist. Beim Hartlöten wirkt Wasserstoff als Flussmittel, reduziert Oberflächenoxide und ermöglicht ein einwandfreies Fließen und Haften des Lötmaterials. Diese Anwendungen verdeutlichen die Vielseitigkeit von Wasserstoff bei der Verbesserung verschiedener metallurgischer Prozesse durch Verbesserung der Wärmeübertragung und Erleichterung chemischer Reaktionen, die für die Bildung starker Bindungen oder die Beseitigung schädlicher Elemente wie Wasserstoff erforderlich sind.
Sicherheitserwägungen:
