Wärmebehandlung

Wärmebehandlung

CNC-9

Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung ist ein unerlässlicher Schritt bei der Präzisionsbearbeitung. Es gibt jedoch mehrere Verfahren, diese durchzuführen, und die Wahl des Wärmebehandlungsverfahrens hängt von den Werkstoffen, der Branche und der Endanwendung ab.

Wärmebehandlungsdienste

Die Wärmebehandlung von Metallen ist ein Verfahren, bei dem Metalle in einer streng kontrollierten Umgebung erhitzt oder abgekühlt werden, um ihre physikalischen Eigenschaften wie Verformbarkeit, Haltbarkeit, Bearbeitbarkeit, Härte und Festigkeit gezielt zu beeinflussen. Wärmebehandelte Metalle sind für viele Branchen unerlässlich, darunter die Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Computer- und Schwermaschinenindustrie. Durch die Wärmebehandlung von Metallteilen (z. B. Schrauben oder Motorhalterungen) wird deren Vielseitigkeit und Anwendbarkeit verbessert und somit deren Wert gesteigert.

Die Wärmebehandlung ist ein dreistufiger Prozess. Zuerst wird das Metall auf die für die gewünschte Veränderung erforderliche Temperatur erhitzt. Anschließend wird die Temperatur so lange gehalten, bis das Metall gleichmäßig erwärmt ist. Danach wird die Wärmequelle entfernt, sodass das Metall vollständig abkühlen kann.

Stahl ist das am häufigsten wärmebehandelte Metall, aber dieses Verfahren wird auch bei anderen Werkstoffen angewendet:

● Aluminium
● Messing
● Bronze
● Gusseisen

● Kupfer
● Hastelloy
● Inconel

● Nickel
● Kunststoff
● Edelstahl

Oberfläche-9

Die verschiedenen Wärmebehandlungsoptionen

Härten

Härten dient dazu, Materialschwächen von Metallen auszugleichen, insbesondere solche, die die Gesamthaltbarkeit beeinträchtigen. Dabei wird das Metall erhitzt und sofort abgeschreckt, sobald es die gewünschten Eigenschaften erreicht hat. Dies fixiert die Partikel und führt zu neuen Eigenschaften.

Glühen

Das Glühen, das vor allem bei Aluminium, Kupfer, Stahl, Silber und Messing Anwendung findet, beinhaltet das Erhitzen des Metalls auf eine hohe Temperatur, das Halten dieser Temperatur und das langsame Abkühlenlassen. Dadurch lassen sich diese Metalle leichter in Form bringen. Kupfer, Silber und Messing können je nach Anwendung schnell oder langsam abgekühlt werden, Stahl hingegen muss immer langsam abkühlen, da er sonst nicht richtig glüht. Dies geschieht üblicherweise vor der maschinellen Bearbeitung, um Materialfehler während der Fertigung zu vermeiden.

Normalisierung

Das Normalglühen, häufig bei Stahl angewendet, verbessert die Bearbeitbarkeit, Duktilität und Festigkeit. Der Stahl wird dabei auf 150 bis 200 Grad höhere Temperaturen als bei Glühprozessen erhitzt und so lange auf dieser Temperatur gehalten, bis die gewünschte Umwandlung erreicht ist. Anschließend muss der Stahl an der Luft abkühlen, um ein feines ferritisches Gefüge zu erzeugen. Dieses Verfahren ist auch nützlich, um Säulenkristalle und dendritische Seigerungen zu entfernen, die die Qualität beim Gießen eines Bauteils beeinträchtigen können.

Härten

Dieses Verfahren wird für Eisenlegierungen, insbesondere Stahl, angewendet. Diese Legierungen sind extrem hart, aber oft zu spröde für ihren vorgesehenen Zweck. Beim Anlassen wird das Metall auf eine Temperatur knapp unterhalb des kritischen Punktes erhitzt. Dadurch wird die Sprödigkeit reduziert, ohne die Härte zu beeinträchtigen. Wünscht der Kunde eine bessere Plastizität bei geringerer Härte und Festigkeit, wird das Metall auf eine höhere Temperatur erhitzt. Manchmal sind Werkstoffe jedoch vergütungsbeständig, und es kann einfacher sein, bereits gehärtetes Material zu kaufen oder es vor der Bearbeitung zu härten.

Einsatzhärtung

Wenn Sie eine harte Oberfläche, aber einen weicheren Kern benötigen, ist Einsatzhärten die beste Lösung. Dieses Verfahren ist gängig für Metalle mit geringem Kohlenstoffgehalt wie Eisen und Stahl. Dabei wird durch Wärmebehandlung Kohlenstoff an die Oberfläche aufgebracht. Normalerweise wird diese Behandlung nach der Bearbeitung der Werkstücke durchgeführt, um deren Haltbarkeit zu erhöhen. Sie erfolgt durch die Anwendung hoher Temperaturen in Kombination mit anderen Chemikalien, wodurch das Risiko einer Sprödigkeit des Werkstücks verringert wird.

Altern

Dieses Verfahren, auch als Ausscheidungshärtung bekannt, erhöht die Streckgrenze weicherer Metalle. Benötigt ein Metall über seine bestehende Struktur hinaus eine zusätzliche Härtung, werden durch Ausscheidungshärtung Verunreinigungen hinzugefügt, um die Festigkeit zu erhöhen. Dieser Prozess kommt üblicherweise nach anderen Verfahren zum Einsatz und führt lediglich zu mittleren Temperaturerhöhungen und einer schnellen Abkühlung des Materials. Entscheidet sich ein Techniker für die natürliche Alterung, werden die Materialien bei kühleren Temperaturen gelagert, bis sie die gewünschten Eigenschaften erreichen.