Glühen, Normalisieren, Abschrecken und Anlassen sind die vier grundlegendsten und am häufigsten verwendeten Prozesse bei der Wärmebehandlung von Metallen. Ihr gemeinsames Ziel ist es, die innere Struktur und die mechanischen Eigenschaften von Metallen durch kontrollierte Erwärmungs- und Abkühlungsprozesse zu verbessern und sie so für die Verarbeitung und Verwendung geeigneter zu machen. Im folgenden Abschnitt werden die Bedeutung und Unterschiede zwischen diesen vier Prozessen erläutert.
Prozessablauf
Im Allgemeinen ist die Grundsequenz vonWärmebehandlung von Metallenist wie folgt: Glühen → Normalisieren → Abschrecken → Anlassen
Dabei handelt es sich nicht um einen festen Ablauf, sondern um einen Prozessablauf, der je nach Material und Anwendung flexibel gewählt wird. Beispielsweise müssen einige Teile nur geglüht werden, während andere eine Kombination aus Abschrecken und Anlassen erfordern (auch als Anlassbehandlung bezeichnet), und einige Strukturteile werden nach der Grobbearbeitung normalisiert, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern.
Unterschiede und Funktionen verschiedener Prozesse
Glühen
Beim Glühen wird Metall auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, auf dieser Temperatur gehalten und dann langsam abgekühlt (normalerweise in einem Ofen).
Zweck: Reduzierung der Härte, Erhöhung der Plastizität, Beseitigung innerer Spannungen und Gewährleistung einer gleichmäßigen und stabilen Mikrostruktur.
Eigenschaften: Das Metall wird weicher und lässt sich leichter verarbeiten; die Mikrostruktur wird gleichmäßiger; und innerer Stress wird reduziert.
Anwendungen: Wird für die Vorbearbeitung von Stahl, Schmiedestücken usw. verwendet. Beispielsweise bei der Herstellung vonKranhakenoderZahnkupplungenGlühen kann Verformungen oder Risse verhindern, die durch innere Spannungen verursacht werden.
Normalisieren
Das Normalisieren ähnelt dem Glühen, jedoch ist die Heiztemperatur höher und die Abkühlgeschwindigkeit schneller (Luftkühlung).
Zweck: Verbesserung der Mikrostruktur und dadurch Erhöhung von Festigkeit und Zähigkeit.
Eigenschaften: Schnellere Abkühlung als beim Glühen, feinere Körner und höhere Festigkeit und Härte als im geglühten Zustand.
Anwendungen: Wird häufig in Konstruktionsteilen aus niedrig{0}legiertem Stahl und mittlerem-Kohlenstoffstahl verwendet, z. B. Zahnkupplungen und mechanischen Teilen.
Abschrecken
Beim Abschrecken wird ein Metall über seine kritische Temperatur (normalerweise die Austenitisierungstemperatur) erhitzt und dann schnell abgekühlt (z. B. Wasserkühlung, Ölkühlung oder Luftkühlung).
Zweck: Erzielung einer hohen Härte und Festigkeit sowie Verbesserung der Verschleißfestigkeit.
Eigenschaften: Erhält eine martensitische Struktur; hohe Härte, aber hohe Sprödigkeit.
Anwendungen: Wird häufig für Teile verwendet, die Stößen oder hohen Belastungen ausgesetzt sind, z. B. Krankettenhaken.Getriebe, und Wellenteile. Nach dem Abschrecken ist das Metall sehr hart, weist jedoch eine geringe Zähigkeit auf; Daher ist normalerweise eine Temperierung erforderlich.
Temperieren
Beim Anlassen wird abgeschrecktes Metall erneut auf eine Temperatur zwischen 150 und 650 Grad erhitzt, auf dieser Temperatur gehalten und anschließend abgekühlt.
Zweck: Beseitigung der durch das Abschrecken verursachten Sprödigkeit und Ausgleich von Festigkeit und Zähigkeit.
Eigenschaften: Die Festigkeit nimmt leicht ab, Zähigkeit und Plastizität werden jedoch deutlich verbessert, was zu einer stabileren Mikrostruktur führt.
Anwendungen: Wird normalerweise in Verbindung mit dem Abschrecken verwendet; Fast alle vergüteten Stahlteile müssen angelassen werden. Kranhaken, Zahnkupplungen und andere lasttragende Komponenten, die durch ein „Abschreck- und Anlassverfahren“ hergestellt werden, sind sowohl hart als auch zäh.
