Das wirksamste Wärmebehandlungsverfahren zum Härten von Stahl ist die Kombination aus Härten und Anlassen. Dieses Verfahren umfasst zwei Stufen: das Härten, bei dem der Stahl auf eine hohe Temperatur erhitzt und dann schnell abgekühlt wird (Abschrecken), und das Anlassen, bei dem der Stahl wieder auf eine niedrigere Temperatur erwärmt und dann langsam abgekühlt wird. Dieser doppelte Prozess härtet den Stahl nicht nur, sondern erhöht auch seine Zähigkeit und Verschleißfestigkeit.
Härtungsprozess:
Die Härtungsphase beginnt mit dem Erhitzen des Stahls auf eine Temperatur von üblicherweise über 900 °C. Durch diese hohe Temperatur können die Kohlenstoffatome im Stahl gleichmäßig durch das Material diffundieren, so dass eine homogene Struktur entsteht. Die schnelle Abkühlung, das Abschrecken, erfolgt dann mit Hilfe von Medien wie Wasser, Öl oder Luft, je nach Art des Stahls und den gewünschten Eigenschaften. Durch das Abschrecken wird der Stahl in ein hartes, aber sprödes, martensitisches Gefüge umgewandelt. Dieses Gefüge ist äußerst verschleiß- und verformungsbeständig und eignet sich daher ideal für Werkzeuge und Bauteile, die eine hohe Festigkeit erfordern.Anlassen:
Nach dem Härten wird der Stahl angelassen. Bei diesem Verfahren wird der gehärtete Stahl auf eine niedrigere Temperatur, in der Regel zwischen 150 °C und 650 °C, erwärmt und dann langsam abgekühlt. Ziel des Anlassens ist es, die Sprödigkeit des beim Härten gebildeten martensitischen Gefüges zu verringern und seine Zähigkeit zu erhöhen. Beim Anlassen wird ein Teil des überschüssigen Kohlenstoffs aus dem Martensit entfernt, und das Gefüge wird so verändert, dass angelassener Martensit entsteht, der weniger spröde und duktiler ist. Dadurch wird der Stahl widerstandsfähiger gegen Stöße und weniger anfällig für Risse unter Belastung.
