Hallo! Als Lieferant von warmgewalzten Stahlblechen verfüge ich über umfangreiche Kenntnisse über diese Bleche und die Wärmebehandlungsmethoden, die auf sie angewendet werden können. In diesem Blog führe ich Sie durch die verschiedenen Wärmebehandlungsmethoden, die für warmgewalzte Stahlbleche zur Verfügung stehen.
Glühen
Glühen ist eine der gebräuchlichsten Wärmebehandlungsmethoden für warmgewalzte Stahlbleche. Das Hauptziel des Glühens besteht darin, den Stahl weicher und duktiler zu machen und innere Spannungen abzubauen.
So funktioniert es. Zunächst wird das warmgewalzte Stahlblech auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, normalerweise in einem Bereich, in dem sich die Kristallstruktur des Stahls zu verändern beginnt. Bei den meisten Kohlenstoffstählen liegt diese Temperatur bei etwa 700 – 900 °C. Sobald die Zieltemperatur erreicht ist, wird sie für eine bestimmte Zeit dort gehalten. Dies wird als Einweichzeit bezeichnet und ermöglicht es den Atomen im Stahl, sich neu anzuordnen.
Nach der Einweichzeit wird das Stahlblech langsam abgekühlt. Die Abkühlgeschwindigkeit ist entscheidend. Eine langsame Abkühlrate trägt zur Bildung einer gleichmäßigeren und weicheren Mikrostruktur bei. Es gibt verschiedene Arten des Glühens, wie das Vollglühen, das Prozessglühen und das Sphäroidglühen.
Vollglühen kommt zum Einsatz, wenn die Mikrostruktur des Stahls vollständig verändert werden soll. Es wird häufig für Stähle verwendet, die bearbeitet oder in komplexe Formen gebracht werden müssen. Das Prozessglühen hingegen dient dem Abbau von Spannungen, die bei der Kaltumformung auftreten. Durch sphäroidisierendes Glühen werden die Karbidpartikel des Stahls kugelförmig gemacht, was seine Bearbeitbarkeit verbessert.
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Normalisieren
Das Normalisieren ist eine weitere wichtige Wärmebehandlungsmethode. Es ähnelt dem Glühen, es gibt jedoch einige wesentliche Unterschiede.
Wenn wir ein warmgewalztes Stahlblech normalisieren, erhitzen wir es auf eine Temperatur oberhalb des kritischen Bereichs, normalerweise etwas höher als die Glühtemperatur. Bei Kohlenstoffstählen kann diese bei etwa 850 – 950 °C liegen. Nach Erreichen der Zieltemperatur halten wir diese für kurze Zeit dort.
Der große Unterschied liegt im Kühlprozess. Anstelle einer langsamen Abkühlung wie beim Glühen kühlen wir das Stahlblech an ruhender Luft ab. Diese schnellere Abkühlgeschwindigkeit führt zu einer feineren Kornstruktur im Vergleich zu geglühtem Stahl.
Normalisierter Stahl ist fester und härter als geglühter Stahl. Es verfügt über bessere mechanische Eigenschaften, wie z. B. eine höhere Zugfestigkeit und Streckgrenze. Normalisieren wird häufig verwendet, wenn Sie ein Stahlblech benötigen, das Anwendungen mit hoher Beanspruchung standhält. Wenn Sie den Stahl beispielsweise im Bauwesen oder zur Herstellung von Maschinenteilen verwenden, normalisiertWarmgewalzter Stahl der Stärke 12kann eine gute Wahl sein.
Abschrecken und Anlassen
Das Abschrecken und Anlassen ist ein zweistufiger Wärmebehandlungsprozess, der die Festigkeit und Zähigkeit warmgewalzter Stahlbleche erheblich verbessern kann.
Zunächst wird das Stahlblech auf eine hohe Temperatur erhitzt, meist oberhalb des kritischen Bereichs. Bei den meisten Kohlenstoffstählen liegt diese bei etwa 800 – 900 °C. Sobald es die richtige Temperatur erreicht hat, wird es in einem flüssigen Medium wie Wasser, Öl oder einer Polymerlösung schnell abgekühlt oder abgeschreckt. Durch die schnelle Abkühlung bildet sich eine sehr harte und spröde Mikrostruktur namens Martensit.
Allerdings ist Martensit für die meisten Anwendungen zu spröde. Hier kommt das Anlassen ins Spiel. Nach dem Abschrecken wird das Stahlblech wieder auf eine niedrigere Temperatur erhitzt, typischerweise zwischen 200 und 650 °C, abhängig von den gewünschten Eigenschaften. Beim Anlassen beginnt sich der Martensit in eine duktilere und zähere Mikrostruktur umzuwandeln.
Durch die Kombination von Abschrecken und Anlassen erreichen wir ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Zähigkeit. Dieses Verfahren wird häufig in der Automobilindustrie, zur Herstellung von Werkzeugen und bei hochbeanspruchten Strukturanwendungen eingesetzt. Wenn Sie auf der Suche nach einer hohen Leistung sindASTM A1011-BlattDurch die Vergütung können wir Ihnen Produkte höchster Qualität liefern.
Einsatzhärten
Einsatzhärten ist eine Wärmebehandlungsmethode, mit der die Oberfläche eines warmgewalzten Stahlblechs gehärtet wird, während der Kern weich und zäh bleibt.
Es gibt verschiedene Arten des Einsatzhärtens, beispielsweise Aufkohlen, Nitrieren und Karbonitrieren. Beim Aufkohlen wird das Stahlblech in einer kohlenstoffreichen Umgebung, etwa einem Gas oder einem festen Medium, erhitzt. Kohlenstoffatome diffundieren in die Oberfläche des Stahls und erhöhen so den Kohlenstoffgehalt in der Außenschicht. Nach dem Aufkohlen wird der Stahl abgeschreckt, um eine harte Oberflächenschicht zu bilden.
Ähnlich verhält es sich mit dem Nitrieren, allerdings werden anstelle von Kohlenstoff Stickstoffatome in die Oberfläche des Stahls eingebracht. Das Nitrieren kann im Vergleich zum Aufkohlen bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden, wodurch das Risiko von Verformungen verringert wird. Carbonitrieren ist eine Kombination aus Aufkohlen und Nitrieren, bei der der Oberfläche des Stahls sowohl Kohlenstoff als auch Stickstoff hinzugefügt werden.
Einsatzgehärtete Stahlbleche eignen sich hervorragend für Anwendungen, bei denen Sie eine harte und verschleißfeste Oberfläche benötigen, wie z. B. Zahnräder, Lager und Werkzeuge.
Abschluss
Wie Sie sehen, stehen für warmgewalzte Stahlbleche mehrere Wärmebehandlungsmethoden zur Verfügung, von denen jede ihre eigenen einzigartigen Vorteile hat. Ganz gleich, ob Sie ein weiches und bearbeitbares Material, ein starkes und zähes Blech oder ein Blech mit einer harten Oberfläche benötigen, es gibt eine Wärmebehandlungsmethode, die Ihren Anforderungen gerecht wird.
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Referenzen
- ASM-Handbuch Band 4: Wärmebehandlung
- Metals Handbook Desk Edition, 3. Auflage
