Glühen vs. Normalisieren: Erläuterung der wichtigsten Unterschiede

Haben Sie sich jemals gefragt, wie sich Metalle von spröde zu formbar verwandeln? Dieser Artikel taucht ein in die faszinierende Welt des Glühens und Normalisierens, zwei wichtige Wärmebehandlungsverfahren. Sie erfahren, wie diese Verfahren die Eigenschaften von Metallen verbessern, was sie für die Fertigung so wichtig macht.

Inhaltsverzeichnis

1. Glühen

Das Glühen ist ein wichtiger Wärmebehandlungsprozess in der Metallurgie, der einen sorgfältig kontrollierten thermischen Zyklus umfasst. Der Prozess besteht aus drei Schlüsselphasen: langsames Erhitzen des Metalls auf eine bestimmte Temperatur (in der Regel oberhalb der Rekristallisationstemperatur), Halten dieser Temperatur für einen bestimmten Zeitraum (Durchwärmen) und anschließendes Abkühlen mit kontrollierter Geschwindigkeit.

Die Hauptziele des Glühens sind vielschichtig. Es verringert die Härte und erhöht die Duktilität, wodurch die Bearbeitbarkeit und Verformbarkeit verbessert wird. Dieser Prozess ist entscheidend für die Beseitigung von Eigenspannungen, die sich bei früheren Fertigungsvorgängen wie Umformen oder Schweißen angesammelt haben können. Das Glühen spielt auch eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung der Abmessungen, indem es die Verformung minimiert und die Neigung zur Rissbildung bei der Weiterverarbeitung oder während des Betriebs verringert.

Auf mikrostruktureller Ebene verfeinert das Glühen die Kornstruktur durch Rekristallisations- und Kornwachstumsprozesse. Es passt die Mikrostruktur des Metalls an, indem es Phasenumwandlungen fördert, die Zusammensetzung homogenisiert und strukturelle Defekte wie Versetzungen und Leerstellen beseitigt. Diese mikrostrukturellen Veränderungen haben erheblichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit und die Gesamtleistung des Metalls.

Die spezifischen Glühparameter, einschließlich Temperatur, Durchwärmungszeit und Abkühlungsgeschwindigkeit, werden auf das jeweilige Metall oder die Legierung und die gewünschten Endeigenschaften zugeschnitten. So sind beispielsweise das Vollglühen, das Normalisieren und das Spannungsarmglühen Varianten des Verfahrens, die jeweils auf die Erzielung bestimmter Ergebnisse bei unterschiedlichen Werkstoffen und Anwendungen ausgerichtet sind.

Glühen

Definition von Glühen

Beim Glühen handelt es sich um ein kritisches Wärmebehandlungsverfahren in der Metallurgie, bei dem ein Metall sorgfältig auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, diese für eine bestimmte Dauer aufrechterhalten und dann mit einer kontrollierten Geschwindigkeit abgekühlt wird. Diese Geschwindigkeit ist in der Regel langsam, kann aber je nach dem gewünschten Ergebnis genau reguliert werden. Das Verfahren ist von grundlegender Bedeutung für die Veränderung der Mikrostruktur und der Eigenschaften von Metallen und Legierungen.

Die Hauptziele des Glühens sind vielschichtig:

  1. Erweichung von Materialien, die vor der Herstellung gegossen, geschmiedet, geschweißt oder bearbeitet wurden
  2. Verbesserung der Duktilität und Zähigkeit
  3. Homogenisierung der chemischen Zusammensetzung zur Vermeidung von Entmischung
  4. Beseitigung oder Reduzierung von Eigenspannungen
  5. Erzielung bestimmter physikalischer, mechanischer oder magnetischer Eigenschaften

Es gibt verschiedene Arten von Glühverfahren, die jeweils auf die Erzielung bestimmter metallurgischer Ergebnisse zugeschnitten sind:

  1. Vollständiges Ausglühen: Erfolgt durch Erhitzen über die obere kritische Temperatur und anschließendes langsames Abkühlen, um eine weiche, duktile Struktur zu erzeugen.
  2. Prozessglühen: Wird unterhalb der unteren kritischen Temperatur durchgeführt, um Spannungen in kaltverformten Materialien abzubauen.
  3. Rekristallisationsglühen: Induziert die Bildung neuer, spannungsfreier Körner in kaltverformten Metallen.
  4. Sphäroglühen: Erzeugt eine Mikrostruktur mit kugelförmigen Karbiden, die die Bearbeitbarkeit verbessert.
  5. Spannungsarmes Glühen: Reduziert Eigenspannungen ohne signifikante Veränderungen des Gefüges.
  6. Homogenisierendes Glühen: Beseitigt die chemische Segregation in Guss- oder Knetlegierungen.
  7. Magnetisches Glühen: Optimiert die magnetischen Eigenschaften von Materialien wie Elektrostählen.

In der Praxis kann das Glühen bestimmte metallurgische Probleme lösen:

  1. Wiederherstellung der Eigenschaften: Metallwerkzeuge oder -teile, die ihre ursprünglichen Eigenschaften aufgrund von Wärmeeinwirkung während des Betriebs verloren haben, können durch geeignete Glühbehandlungen wiederhergestellt werden.
  2. Verbesserung der Verarbeitbarkeit: Durch Erhitzen eines Metalls oder einer Legierung auf eine bestimmte Temperatur, die für eine bestimmte Dauer aufrechterhalten wird, und anschließendes kontrolliertes Abkühlen kann durch Glühen die Härte und Sprödigkeit deutlich verringert und gleichzeitig die Plastizität erhöht werden. Dieser Prozess, der manchmal auch als Verformung bezeichnet wird, ist entscheidend für die Verbesserung der Verarbeitbarkeit bei nachfolgenden Umformvorgängen.

Zweck des Glühens

1) Verringerung der Härte und Verbesserung der Bearbeitbarkeit, Verbesserung der nachfolgenden Fertigungsprozesse und der Werkzeugstandzeit;

2) Verringerung von Eigenspannungen, Stabilisierung der Abmessungen und Verringerung der Verformungs- und Rissneigung, wodurch die strukturelle Integrität und Leistung des Bauteils insgesamt verbessert wird;

3) Verfeinerung der Kornstrukturen, Anpassung des Gefüges und Beseitigung von Gefügefehlern, was zu verbesserten mechanischen Eigenschaften und Homogenität des Materials führt.

In der industriellen Produktion werden Glühverfahren in verschiedenen Bereichen der Metallverarbeitung in großem Umfang eingesetzt. Das spezifische Glühverfahren wird auf der Grundlage der gewünschten Materialeigenschaften und der Anforderungen an das Werkstück ausgewählt. Zu den gängigen Glühspezifikationen gehören:

  • Vollglühen: Wird verwendet, um ein Maximum an Weichheit und Duktilität zu erreichen, indem das Material über seine obere kritische Temperatur erhitzt und anschließend langsam abgekühlt wird.
  • Sphäroglühen: Wird eingesetzt, um ein Gefüge aus kugelförmigen Karbiden in einer Ferritmatrix zu erzeugen, wodurch die Bearbeitbarkeit von kohlenstoffreichen Stählen maximiert wird.
  • Spannungsarmglühen: Wird bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt, um Eigenspannungen zu reduzieren, ohne das Mikrogefüge wesentlich zu verändern; wird häufig bei geschweißten Strukturen und kaltverformten Teilen angewendet.

Die Wahl des Glühverfahrens ist von entscheidender Bedeutung für die Optimierung der Materialeigenschaften für die anschließenden Fertigungsvorgänge und die Leistung bei der Endanwendung.

2. Normalisierung

Normalisieren, auch als Normalisieren bekannt, ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen, bei dem das Werkstück auf eine Temperatur von 30 bis 50 °C über Ac3 oder Accm erwärmt, eine bestimmte Zeit lang gehalten und dann aus dem Ofen genommen wird, um an der Luft oder durch Wasserzerstäubung, Nebel oder Blasluft abzukühlen.

Sein Zweck liegt in der Verfeinerung der Korngröße und der Homogenisierung der Karbidverteilung. Das Normalisieren unterscheidet sich vom Glühen dadurch, dass die Abkühlungsgeschwindigkeit beim Normalisieren etwas schneller ist als beim Glühen, was zu einem feineren Normalisierungsgefüge und besseren mechanischen Eigenschaften führt.

Normalisierung

Darüber hinaus benötigt das Normalisieren durch Abkühlen außerhalb des Ofens keine Anlagen und hat somit eine höhere Produktionsrate. Daher wird das Normalisieren in der Produktion so oft wie möglich anstelle des Glühens eingesetzt.

Anwendungen der Normalisierung

1) Bei kohlenstoffarmen Stählen ist die Härte nach dem Normalisieren etwas höher als nach dem Glühen, und auch die Zähigkeit ist besser, so dass es sich als Vorbehandlung für die Bearbeitung eignet.

2) Bei Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt kann sie das Anlassen als abschließende Wärmebehandlung ersetzen und auch als vorbereitende Behandlung für Oberflächenhärtung durch Induktionserwärmung durchgeführt.

3) Für Werkzeugstahl, Lagerstahlund Aufkohlen von Stahl kann es die Bildung von Netzwerkkarbiden reduzieren oder unterdrücken und so die für das Kugelglühen erforderliche ideale Struktur erreichen.

4) Bei Stahlgussteilen kann es die Struktur im Gusszustand verfeinern und die Bearbeitbarkeit verbessern.

5) Bei großen Schmiedestücken kann es als abschließende Wärmebehandlung dienen, wodurch eine hohe Rissneigung beim Härten vermieden wird.

6) Bei duktilem Gusseisen verbessert es die Härte, Festigkeit und Verschleißfestigkeit und wird für die Herstellung wichtiger Komponenten wie Kurbelwellen und Pleuelstangen in Autos, Traktoren und Dieselmotoren verwendet.

7) Bei übereutektoidem Stahl kann das Normalglühen vor dem Kugelglühen den sekundären Zementit des Netzwerks beseitigen und eine vollständige Sphäroidisierung des Zementits während des Kugelglühens gewährleisten.

Postnormalisierungsstruktur: Die Struktur von untereutektoidem Stahl ist F+S, eutektoidem Stahl ist S, und übereutektoidem Stahl ist S + sekundärer Zementit und ist diskontinuierlich.

Bei der Wärmebehandlung von Metallen wird das Werkstück auf eine geeignete Temperatur (Ac3 oder ACcm plus 30-50°C) erhitzt (siehe Stahlgefüge) und nach der Isolierung an der Luft abgekühlt. Das Normalisieren wird hauptsächlich bei Werkstücken aus Stahl angewendet.

Normalgeglühter Stahl ist ähnlich wie geglühter Stahl, kühlt aber etwas schneller ab und hat eine feinere Struktur. Einige Stähle mit einem sehr kleinen kritische Abkühlungsgeschwindigkeit kann Austenit durch Abkühlen an der Luft in Martensit umgewandelt werden, aber diese Behandlung gilt nicht als Normalisierung, sondern wird als Abschrecken an der Luft bezeichnet.

Im Gegensatz dazu können einige großflächige Werkstücke aus Stahl mit einer größeren kritischen Abkühlungsgeschwindigkeit nicht erreicht werden. Martensit selbst wenn sie in Wasser abgeschreckt werden, und die Wirkung des Abschreckens kommt einer Normalisierung nahe.

Die Härte des Stahls nach der Normalisierung höher ist als die des Glühens.

Beim Normalisieren muss das Werkstück nicht wie beim Glühen mit dem Ofen abgekühlt werden. Das spart Ofenzeit, verbessert die Produktionseffizienz und wird daher in der Produktion so weit wie möglich durch das Normalisieren ersetzt.

Bei kohlenstoffarmen Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,25% ist die nach dem Normalisieren erreichte Härte mäßig, was dem Schneiden förderlicher ist als das Glühen, und im Allgemeinen wird das Normalisieren zur Vorbereitung des Schneidens verwendet.

Für Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,25-0,5%, kann es auch die Anforderungen des Schneidens nach der Normalisierung zu erfüllen.

Für leicht beanspruchte Teile aus diesem StahlsorteDas Normalisieren kann auch als abschließende Wärmebehandlung dienen.

Das Normalisieren von Werkzeug- und Wälzlagerstählen mit hohem Kohlenstoffgehalt dient der Beseitigung von Netzwerkkarbiden im Gefüge und der Vorbereitung des Gefüges auf das Kugelglühen.

Wärmebehandlungsverfahren für Stahlteile - Normalisierung

Wärmebehandlungsverfahren für Stahlteile - Normalisierung

Die Wärmebehandlung von Stahl wird in zwei Haupttypen unterteilt: die Massenwärmebehandlung und die Oberflächenwärmebehandlung.

Wärmebehandlungen des Grundmaterials umfassen Verfahren wie Glühen, Normalisieren, Abschrecken und Anlassen, während Oberflächenwärmebehandlungen das Abschrecken der Oberfläche und thermochemische Behandlungen umfassen.

Das Normalglühen ist ein kritischer Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stahlteile auf eine Temperatur von 30-50 °C über ihrem oberen kritischen Punkt (Ac3 für untereutektoide Stähle oder Acm für übereutektoide Stähle) erwärmt, für eine bestimmte Dauer auf dieser Temperatur gehalten werden, um eine vollständige Austenitisierung zu gewährleisten, und dann an ruhender Luft auf Raumtemperatur abgekühlt werden.

Die Hauptziele des Normalisierens sind die Verfeinerung der Kornstruktur, die Homogenisierung des Gefüges, die Beseitigung innerer Spannungen und die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Stahls. Dieses Verfahren zielt darauf ab, ein nahezu gleichmäßiges Gefüge zu erreichen, das in der Regel aus feinem Perlit und Ferrit bei untereutektoiden Stählen oder Perlit und Zementit bei übereutektoiden Stählen besteht.

Im Vergleich zum Glühen ist das Normalisieren mit einer etwas schnelleren Abkühlung verbunden, was zu einem kürzeren gesamten Wärmebehandlungszyklus führt. Diese beschleunigte Abkühlung führt zu einem feineren Korngefüge und einer etwas höheren Festigkeit und Härte im Vergleich zu geglühtem Stahl.

Aufgrund seiner Effizienz und seiner günstigen mechanischen Eigenschaften wird das Normalglühen häufig dem Glühen vorgezogen, wenn beide Verfahren die geforderten Leistungsmerkmale erfüllen können. Stähle mit mittlerem und niedrigem Kohlenstoffgehalt, insbesondere solche, die als Rohmaterial für die Weiterverarbeitung verwendet werden, werden in der Regel einer Normalisierungswärmebehandlung unterzogen.

Im Gegensatz dazu werden Rohlinge aus allgemeinem legiertem Stahl häufig einer Glühbehandlung unterzogen. Das Normalisieren dieser legierten Stähle kann aufgrund der schnelleren Abkühlung zu einer höheren Härte führen, was die nachfolgenden Bearbeitungsvorgänge behindern kann. Die Wahl zwischen Normalisieren und Glühen für legierte Stähle hängt von der spezifischen Legierungszusammensetzung, dem gewünschten Gefüge und dem Verwendungszweck des Endprodukts ab.

3. Unterschied zwischen Normalisieren und Glühen

Bei der Wärmebehandlung wird das Werkstück auf eine geeignete Temperatur erwärmt, diese Temperatur über einen bestimmten Zeitraum gehalten und dann zum Abkühlen an der Luft aus dem Ofen genommen.

Der Unterschied zwischen Normalisieren und Glühen besteht darin, dass die Abkühlungsgeschwindigkeit beim Normalisieren etwas höher ist als beim Glühen, was zu einer feineren Struktur beim Normalisieren als beim Glühen führt und damit die mechanischen Eigenschaften verbessert.

Außerdem benötigt die Normalisierungskühlung außerhalb des Ofens keine Anlagen, was zu einer höheren Produktionsrate führt. Daher wird das Normalglühen in der Produktion so oft wie möglich eingesetzt, um das Glühen zu ersetzen. Zu den wichtigsten Anwendungen des Normalisierens gehören:

1. Bei kohlenstoffarmem Stahl ist die Härte nach dem Normalisieren etwas höher als beim Glühen, mit besserer Zähigkeit und dient als Vorbehandlung für das Schneiden.

2. Bei Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt kann sie die Abschreckbehandlung als abschließende Wärmebehandlung ersetzen oder als vorbereitende Behandlung vor dem Oberflächenhärten durch Induktionserwärmung dienen.

3. Bei Werkzeugstahl, Wälzlagerstahl und aufgekohltem Stahl kann es die Bildung von Nettokarbiden reduzieren oder verhindern, wodurch die für das Kugelglühen erforderliche gute Struktur erreicht wird.

4. Bei Stahlgussteilen kann es die Struktur im Gusszustand verfeinern und die Bearbeitbarkeit verbessern.

5. Bei großen Schmiedestücken kann sie als abschließende Wärmebehandlung dienen, wodurch die größere Neigung zur Rissbildung beim Abschrecken vermieden wird.

6. Bei duktilem Gusseisen kann es die Härte, Festigkeit und Verschleißfestigkeit verbessern, so dass es sich für die Herstellung wichtiger Teile von Fahrzeugen, Traktoren und Dieselmotoren wie Kurbelwellen und Pleuelstangen eignet.

Der Hauptunterschied zwischen Glühen und Normalisieren liegt in der Abkühlungsgeschwindigkeit, wobei das Normalisieren eine schnellere Abkühlungsgeschwindigkeit hat, was zu einer feineren Perlitstruktur führt. Für denselben Stahl ergibt das Normalglühen also höhere Festigkeit und Härte als das Glühen.

Die Entscheidung zwischen Glühen und Normalisieren sollte von der jeweiligen Situation abhängig gemacht werden, wobei im Allgemeinen drei Aspekte zu berücksichtigen sind:

1) Um die Bearbeitbarkeit zu verbessern, sollte Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt normalisiert werden. Mittelkohlenstoffhaltiger Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,25% und 0,45% kann entweder geglüht oder normalisiert werden. Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,45% und 0,77% müssen vollständig geglüht werden, während übereutektoide Stähle sphäroidisch geglüht werden sollten. (Baustahl mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt - Normalglühen, Baustahl mit mittlerem und hohem Kohlenstoffgehalt - Vollglühen, legierter Werkzeugstahl - Sphäroglühen)

2) Wärmebehandlungsfähigkeit; kompliziert geformte, großformatige oder wichtige Teile sollten geglüht werden. Da Glühen langsam abkühlt, Eigenspannung wird minimiert, und die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Werkstück verformt oder reißt, ist geringer. Das Normalisieren kann für allgemeine Teile verwendet werden.

3) Verarbeitungskosten: Normalisieren ist weniger kostspielig als Glühen. Um die Kosten zu senken und die Produktionseffizienz zu verbessern, sollte so oft wie möglich normalgeglüht werden, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.

Tabelle der Glüh- und Härteverfahren

Prozess NameZielsetzungAnwendungsbereichHinweis
Vollständiges Glühen(1) Verfeinerung der Kornstruktur.

(2) Beseitigen Sie Widmanstätten und gebänderte Strukturen.

(3) Verringerung der Härte und Erhöhung der Plastizität zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit.

(4) Milderung der inneren Spannungen.

(5) Bei Gussstücken sind grobe Körner zu entfernen, um Schlagzähigkeit, Plastizität und Festigkeit zu verbessern.
(1) Für kleine bis mittelgroße Gussstücke, Schmiedestücke und warmgewalzten Stahl aus hypoeutektoidem Stahl.

(2) Für die Vorwärmebehandlung von untereutektoidem Stahl.
(1) Der Einsatz in übereutektoiden Stählen ist nicht ratsam, da er zur Bildung von maschenartigen Karbiden führt und dadurch die Zähigkeit des Werkstoffs verringert.

(2) Bei großen Guss- und Schmiedeteilen wird eine Vollglühung durchgeführt; aufgrund der Spannungseinwirkung kann es jedoch zu Verformungen und Rissen kommen, die einen sofortigen Spannungsabbau erforderlich machen.
Unvollständiges Glühen(1) Verringerung der Härte, Erhöhung der Plastizität und Verbesserung der Bearbeitbarkeit.

(2) Beseitigung der inneren Spannungen.

(3) Erreichen von kugelförmigem Perlit.
(1) Übereutektoide Stähle, die eine nicht vernetzte Karbidstruktur aufweisen, werden nur selten für untereutektoide Stähle verwendet.

(2) Die Vorwärmbehandlung wird für Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt und Lagerstähle eingesetzt.
Wenn Netzwerkkarbide in übereutektoidem Stahl vorhanden sind, muss dieser zunächst normalisiert und dann unvollständig geglüht werden.
Sphäroglühen(1) Erzielung von sphäroidischem Perlit und Beseitigung leichter Netzwerkstrukturen in übereutektoidem Stahl.

(2) Verringerung der Härte, Verbesserung der Plastizität und Zähigkeit.

(3) Verbesserung der Bearbeitbarkeit.

(4) Dient als vorbereitende Wärmebehandlung vor dem Abschrecken.
Dieses Verfahren wird zur Verbesserung des Gefüges von Kohlenstoff-Werkzeugstahl, legiertem Werkzeugstahl und Wälzlagerstahl mit einem ωc-Wert von mehr als 0,65% eingesetzt. Es verbessert die Zerspanbarkeit und bereitet das Gefüge auf die abschließende Wärmebehandlung vor, wodurch eine bessere Leistung gewährleistet wird.Das kugelförmige Glühen ist ein Sonderfall und eine Weiterentwicklung des unvollständigen Glühens.
Isothermisches Glühen(1) Das isotherme Glühen führt zu einer einheitlichen Perlitstruktur aufgrund der Zersetzung bei konstanter Temperatur von Austenitinsbesondere für Teile mit einem großen Querschnitt. Dies führt zu gleichmäßigen mechanischen Eigenschaften.

(2) Durch isothermes Glühen kann Stahl, der sich mit herkömmlichen Glühverfahren nur schwer in Perlit umwandeln lässt, eine Perlitstruktur erhalten. Dies erleichtert die Bearbeitung und verkürzt den Produktionszyklus.
(1) Isothermisches Glühen, das aufgrund seiner Zweckmäßigkeit in der Produktion weit verbreitet ist, wird insbesondere für untereutektoiden und eutektoiden Stahl verwendet.

(2) Das Glühen von legiertem Stahl wird fast vollständig durch isothermisches Glühen ersetzt, im Gegensatz zum traditionell verwendeten Vollglühen.
Die Korngröße und die Härte, die bei verschiedenen isothermen Temperaturen erzielt werden, variieren. Bei höheren isothermen Temperaturen ist das Korn grobkörniger und die Härte ist geringer. Umgekehrt ist das Korn bei niedrigeren Temperaturen feiner und die Härte ist höher.
DiffusionsglühenBeseitigung der dendritischen Entmischung in Blöcken und Gussstücken, um die Zusammensetzung und die Struktur zu vereinheitlichen und so die Leistung zu verbessern und die Bearbeitung zu erleichtern.(1) Hauptsächlich zum Gießen von Barren und großen Gussteilen.

(2) Bei Schmiedestücken aus hochlegiertem Stahl wird ein Diffusionsglühen durchgeführt, um das Gefüge für die anschließende Wärmebehandlung und Bearbeitung vorzubereiten.
Aufgrund des langen Produktionszyklus und des erheblichen Strom- oder Brennstoffverbrauchs beim Diffusionsglühen werden Teile mit weniger strengen Anforderungen im Allgemeinen nicht diesem Verfahren unterzogen.
Rekristallisationsglühen(1) Metalle, die einer Kaltverformung unterzogen werden, können durch Rekristallisationsglühen von der Kaltverfestigung befreit werden. Durch dieses Verfahren werden innere Spannungen beseitigt, die Härte verringert und die Duktilität erhöht, wodurch die weitere mechanische Bearbeitung erleichtert wird.

(2) Nach der Warmverarbeitung ist die Rekristallisation aufgrund der schnellen Abkühlung nicht vollständig, was zu hohen Eigenspannungen und Härten führt, die ein Rekristallisationsglühen erforderlich machen.
(1) Zur Wiederherstellung der Struktur und Leistung vor der Kaltverformung (z. B. Kaltwalzen, Kaltziehen und Kaltstanzen von Teilen) bei gleichzeitiger Beseitigung der inneren Spannungen.

(2) Wird als Zwischenschritt bei der Kaltverformung eingesetzt, um die Weiterverarbeitung zu erleichtern.
Wenn Stahlteile einer ungleichmäßigen Kaltverformung oder kritischen Verformungsbeträgen zwischen 5% und 15% ausgesetzt sind, kann ein Rekristallisationsglühen leicht zu einem grobkörnigen Gefüge führen.
Spannungsarmes Glühen(1) Beseitigung von Eigenspannungen und Stabilisierung der Abmessungen zur Verringerung der Verformung während der Bearbeitung und des Gebrauchs.

(2) Geringere Härte für leichteres Schneiden und Bearbeiten.
(1) Wird für Guss- und Schmiedeteile wie Bettgestelle, Motorblöcke und Getriebegehäuse verwendet.

(2) Wird für hochlegierten Stahl verwendet, hauptsächlich um die Härte zu verringern und die Bearbeitbarkeit zu verbessern.

(3) Bei Hochpräzisionsteilen wird zur Beseitigung von Spannungen nach der Bearbeitung und zur Stabilisierung der Abmessungen eine niedrigere Temperatur (200-400℃) über einen längeren Zeitraum beibehalten.
(1) Bei großen Werkstücken und bei hoher Ofenbelastung ist es sinnvoll, die Isolierzeit entsprechend zu verlängern.

(2) Beim Entspannen von Standardgussteilen sollte die Erwärmungstemperatur 600℃ nicht überschreiten, um eine Verringerung der Festigkeit durch Sekundärgraphitisierung zu vermeiden.
Hochtemperatur-GlühenBeseitigung von Weißbruch und freiem Zementit, Zersetzung von Zementit zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit und Erhöhung der Plastizität und Zähigkeit.Wird für Teile aus Grauguss und Sphäroguss verwendet (wenn Weißbruch auftritt).Im Allgemeinen wird kein verformbares Gusseisen verwendet.
Malleabilisierendes GlühenDurch die Zersetzung des Zementits entsteht Flockengraphit, der die Festigkeit und Plastizität deutlich erhöht.Wird für die Umwandlung von weißem Gusseisen in Temperguss verwendet.Wenn während des Glühens eine Abkühlung an der Luft erfolgt, bevor 650 °C erreicht werden, behält das Material eine gute Zähigkeit. Bei der Abkühlung im Ofen kann es jedoch zu Sprödigkeit kommen.
Hochtemperatur-GraphitierungsglühenBeseitigung von freiem Zementit in der Struktur im Gusszustand, Verbesserung der Bearbeitbarkeit, Verringerung der Sprödigkeit und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften.Wird häufig für duktiles Eisen verwendet (wenn eine bestimmte Menge an freiem Zementit zu Weißbruch führt).Während des Abkühlens tritt Sprödigkeit auf, wenn die Temperatur schrittweise im Bereich von 600 bis 400 Grad Celsius gesenkt wird. Daher sollte der Ofen nach Beibehaltung der Glühtemperatur auf etwa 600 Grad Celsius abgekühlt und sofort zur Luftkühlung herausgenommen werden.
Niedertemperatur-GraphitierungsglühenZur Herstellung von duktilem Eisen mit einer hochfesten ferritischen Matrix.Wird häufig für duktiles Eisen verwendet (wenn nur Perlit im Gussgefüge auftritt, ohne freien Zementit).Wenn das Vorhandensein von Perlit in der Grundstruktur nicht zulässig ist, sollte die Dauer der Wärmekonservierung entsprechend verlängert werden; andernfalls kann sie leicht reduziert werden.
Niedertemperatur-GlühenReduziert die Sprödigkeit von Gussteilen, verbessert die Bearbeitbarkeit und erhöht die Zähigkeit.Üblicherweise verwendet für Grauguss und Sphäroguss (wenn kein Zementit auftritt, ist nur Perlit vorhanden).Ist freier Zementit im Gefüge des Gusses vorhanden, wird anstelle dieses Glühverfahrens eine Hochtemperaturglühung durchgeführt.
Normalisierung(1) Erhöhen Sie die Härte von kohlenstoffarmem Stahl, um seine Bearbeitbarkeit zu verbessern.

(2) Verfeinerung des Korngefüges (z. B. Beseitigung von Widmanstätten-Struktur, Bändern, großen Ferritkörnern und vernetzten Karbiden) zur Vorbereitung auf die abschließende Wärmebehandlung.

(3) Abbau von Eigenspannungen, Steigerung der Leistungsfähigkeit von kohlenstoffarmem Stahl als Voraussetzung für die abschließende Wärmebehandlung.
(1) Hauptsächlich verwendet für Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und niedrig legierten Stahl. Hochgekohlter Stahl und hoch kohlenstofflegierter Stahl werden in der Regel nicht verwendet, es sei denn, es liegen vernetzte Karbide vor, da diese Werkstoffe nach dem Normalisieren eine martensitische Umwandlung erfahren.

(2) Beim Abschrecken von Reparaturteilen werden mit dieser Technik die inneren Spannungen gemildert und die Struktur verfeinert, um Verformungen und Risse beim erneuten Abschrecken zu verhindern.
Im Vergleich zum Glühen hat das Normalisieren einen kürzeren Produktionszyklus und eine höhere Anlagenauslastung. Darüber hinaus kann es die Mechanische Eigenschaften von Stahl. Je nach Werkstoff und technischen Anforderungen kann das Normalglühen daher in bestimmten Situationen das Glühen ersetzen.
Hochtemperatur-NormalisierungVerbesserung der Gleichmäßigkeit im Gefüge, Verbesserung der Bearbeitbarkeit, Erhöhung der Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit oder Beseitigung von Weißbruch und freien Karbiden.Wird hauptsächlich für Teile aus duktilem Gusseisen verwendet, die eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit erfordern.Wenn freier Zementit im Gefüge des Gussstücks vorhanden ist, sollte die Glühtemperatur an der oberen Grenze angesetzt werden. Gussstücke mit hohem Siliziumgehalt sollten schneller abgekühlt werden, um eine Graphitierung zu verhindern.
Niedertemperatur-NormalisierungHervorragende Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität werden erreicht.Wird hauptsächlich für Bauteile aus duktilem Gusseisen verwendet, bei denen eine hohe Festigkeit und Zähigkeit erforderlich ist, die Anforderungen an die Verschleißfestigkeit jedoch nicht besonders hoch sind.Bei der Verwendung von lokalem Roheisen zum Gießen von duktilem Eisen ist es aufgrund des hohen Schwefel- und Phosphorgehalts schwierig, eine ausreichende Plastizität und Zähigkeit zu gewährleisten. Der Mangel an Plastizität und Zähigkeit, der durch dieses Problem verursacht wird, kann durch ein Niedrigtemperaturglühen wirksam kompensiert werden.
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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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