Wärmebehandlung von Präzisionsbauteilen
Der Einsatz von Wärme ist in der Fertigungsindustrie unverzichtbar. Dabei handelt es sich nicht nur um Aggregatszustandsänderungen zwischen fest, flüssig und gasförmig, die durch Wärme gesteuert werden können: In der metallischen Werkstoffbearbeitung können durch den Intellecten Einsatz von Wärme und Kälte auch die Mikrostruktur und somit wichtige phys kalische Materialeigenschaften sửa đổi werden. Insbesondere im Bereich
- Bearbeitbarkeit và Verarbeitbarkeit,
- Beanspruchbarkeit và Haltbarkeit sowie
- Zähigkeit und Härte
Eisenmetalle und die jeweiligen Stahlsorten machen mit etwa 80 Prozent den Großteil wärmebehandelter Werkstoffe aus. Das Feld hierbei zum Einsatz kommender Behandlungsmethoden ist groß và es finden sich verschiedene Differenzierungen. Beispielsweise werden Wärmebehandlungen unterschieden in fertigungsorientiert, bei dem die Behandlung während des Produktionsprozesses als Zwischenschritt eingebaut wird, und Beanspruchungsorientiert, bei dem das Konstruktionsteil nach dem Fertigungsprozess durch die Wärmebehandlung in seinen Eigen công cụ sửa đổi schaften. Nhà nghiên cứu Bedeutung spielen bei Wärmebehandlungen sogenannte thermomechanische Verfahren. Nachfolgend werden die vier wohl nổi bật nhất là dieer thermomechanischen Prozesse vorgestellt: Das Glühen, das Härten, das Anlassen und zuletzt das sogenannte Vergüten.
Glühen
Glühen findet sich als Wärmebehandlung insbesondere bei (hoch-)legierten wie unlegierten Eisen und Stählen wieder. Glühen đã theo dõi họ Dreischritt Aufwärmen, Halten und Abkühlen. Hãy đảm bảo bạn có một công việc tuyệt vời và không thể kiểm soát được bất cứ điều gì về nhiệt độ của bạn. Die Wahl der Temperatur ist entscheidend für die jeweils erwünschte Sửa đổi des Werkstoffs. Abhängig der eingestellten Zieltemperatur werden die jeweiligen Glühprozesse voneinander unterschieden: Beim Weichgluhen wird der Werkstoff beispielsweise zwischen 700 và 730 Grad C erhitzt. Dadurch kann hart gewordener Stahl wieder leichter verarbeitbar gemacht werden. Dieser fertigungsorientierte Einsatz ist unter anderem bei Kaltumformungen als Zwischenschritt notwendig. Leicht unterhalb dieer Nhiệt độ befindet sich der Bereich des sogenannten Spannungsarmglühens, bei dem im Fertigungsprozess aufgetretene Spannungen –beispielsweise durch Biegen – eines Bauteils wieder ausgeglichen werden können.
Weitere Glüharten:
- Bình thườnggluhen
- Khuếch tángluhen/Lösungsglühen
- Grobkornglühen
- Rekristallisationsglühen
Nach Erreichen der jeweiligen Zieltemperatur wird der Werkstoff auf dieer gehalten, damit es zu einer Durcherwärmung và folglich zu einer ganzheitlichen Eigenschaftsanpassung kommt. Gefolgt nôn Halten ist der Abkühlungsprozess. Bei allen Formen des Glühens ist die Rückführung auf Normaltemperatur kontrolliert und langsam durchzuführen – anderseits können durch ungewollte Atomare Gittereffekte die gewünschte Eigenschaftsanpassung nichtig gemacht werden.
Lưu ý: Dây Stellenweise bewusst Nur eine Eigenschaftsänderung der Außenschicht cưỡng bức (Randgluhen). In dieem Fall dauert das Temperatur-Halten des Werkstoffs entsprechend kürzer.
Härten
Härten als Wärmebehandlung findet sich größtenteils bei Bauteilen aus ủi hoặc thép. Darüber hinaus ignet sich diese Methode aber auch für Nichteisenwerkstoffe wie etwa Titan, Titanlegierungen hoặc Magiêlegierungen. Im Vergleich zum Glühen sẽ thất bại, dass es dieselben Vorgänge Aufwärmen, Halten và Abkühlen aufweist. Innerhalb dieer liegen jedoch zwei große Unterschiede: Der erste besteht in der Zieltemperatur. Diese liegt mit weit über 1000 Grad C deutlich über den Temperaturbereich beim Glühen. Der zweite Unterschied liegt darin, dass nach dem Halten und Durcherwärmen des Werkstoffs dieer nicht langsam, sondern schlagartig abgekühlt wird. Dieser Prozess sẽ như thế nào Abschrecken đề cập.
Das Prinzip dieer Wärmebehandlung basiert auf Gefügeumwandlungen respektive einer Veränderung der Atomaren Gitterstruktur, die erst durch hohe Nhiệt độ erzielt werden kann. Durch das Abschrecken động từ chết Atome in dieer für sich genommenen ungünstigen (metastabilen) Struktur. Der sich Dadurch ergebende Vorteil ist, dass diese Struktur und somit der Werkstoff eine maximale Härte aufweist. Durch qua đời đậupruchungsorientierte Verfahren können bereits Robuste Bauteile aus härtbarem Chất liệu noch widestandsfester und belastbarer gemacht werden.
Randschichterhärten
Wie eingangs angedeutet, ist das Feld möglicher Methoden der Wärmebehandlung groß. Wohingegen bei den zuvor beschriebenen Methoden der Werkstoff bzw. das Bauteil durchgehärtet wird, bildet eine weitere Kategorie die sogenannte Randschichterhärtung. Es handelt sich hierbei um eine Oberflächenbehandlung. Gängiger Werkstoff für Randschichterhärtungen thường là Stahl. Hierbei werden insbesondere thermochemische Verfahren, well solche, bei denen chemische Reaktionen bei Wärmezufuhr ausgelöst werden, eingesetzt. Dazu zählen:
- Aufkohlen – Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes bei Stählen
- Nitrieren
- Borieren
- Aluminieren – Einbringen von Aluminium
- Nitrocarburieren
- carbonitrieren
- Chất oxy hóa
- vanadieren
- silicieren
Es handelt sich hierbei meist um đậupruchungsorientierte Verfahren. Ngoài ra, hãy giải quyết, chết abgestimmt sind auf die jeweiligen Anforderungen eines bereits fertig hergestellten Bauteils.