Wärmebehandlung von Stählen und Legierungen: welche wofür
Jede Wärmebehandlung kombiniert Temperatur, Zeit und Abkühlung, um eine Eigenschaft zu erreichen: mehr Härte, mehr Zähigkeit, bessere Zerspanbarkeit oder mehr Korrosionsbeständigkeit.
Vergleich der Behandlungen
| Behandlung | Typische Temperatur* | Abkühlung | Zweck | Werkstoffe |
|---|---|---|---|---|
| Glühen | Oberhalb des kritischen Bereichs (Kohlenstoffstahl ~800–900 °C) | Langsam, im Ofen | Erweichen und Zerspanung erleichtern | Kohlenstoff- und legierte Stähle |
| Normalglühen | ~850–950 °C | An Luft | Korn verfeinern und homogenisieren | A105, A350 LF2, legierte Stähle |
| Härten | Austenitisieren (4140 ~840–870 °C) | Wasser, Öl oder Polymer | Härten (Martensit) | 4140, 4340, F22, nichtrostend 410/420/431 |
| Anlassen | ~150–700 °C, je nach Härte | An Luft | Härte gegen Zähigkeit eintauschen | Jeder gehärtete Stahl |
| Lösungsglühen | Austenitischer Edelstahl ~1040–1120 °C; Duplex ~1020–1100 °C | Schnell, in Wasser | Karbide und Sigma-Phase auflösen, Korrosionsbeständigkeit wiederherstellen | 304L, 316L, 904L, Duplex, Superduplex, 625, C-276 |
| Aushärten (Auslagern) | 17-4PH 480–620 °C (H900 bis H1150) | An Luft | Ausscheidungshärtung | 17-4PH, 15-5PH, 718, K-500 |
| Spannungsarmglühen | Kohlenstoffstahl ≥ 595 °C (nach dem Schweißen) | Langsam, kontrolliert | Schweiß- und Bearbeitungsspannungen abbauen | Schweißkonstruktionen, geschweißte Bauteile |
* Typische Bereiche. Temperatur, Zeit und Medium ergeben sich aus der Werkstoffnorm oder der Kundenspezifikation.
Hinweise je Familie
- Duplex (einschließlich Superduplex): das Bauteil nie zu lange zwischen ~600 und 1000 °C belassen; es bildet sich Sigma-Phase, und Zähigkeit sowie Korrosionsbeständigkeit gehen verloren. Nach dem Lösungsglühen schnell abkühlen.
- Austenitischer Edelstahl: zwischen ~450 und 850 °C tritt Sensibilisierung auf; daher Lösungsglühen und der Einsatz von „L"-Sorten.
- Cr-Mo-Stähle (F11, F22, F91): F91 erfordert Normalglühen und Anlassen mit strenger Temperaturkontrolle.
- Ergebnis bestätigen: Härte, Zugversuch und Charpy im Labor.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Anlassen und Glühen?
Das Anlassen folgt auf das Härten und verringert einen Teil der Härte zugunsten der Zähigkeit. Das Glühen erfolgt an ungehärtetem Werkstoff, um ihn zu erweichen und Zerspanung oder Umformung zu erleichtern.
Warum Duplex und Edelstahl nach dem Schmieden lösungsglühen?
Beim Schmieden und langsamen Abkühlen bilden sich Karbide und intermetallische Phasen, die Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit verringern. Das Lösungsglühen löst diese Phasen auf, und die schnelle Abkühlung verhindert, dass sie zurückkehren.
Wärmebehandlung mit PrüfberichtEigene Öfen, direkt nach dem Schmieden und Bearbeiten.
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