Wärmebehandlung ist eine Gruppe von industriellen, thermischen und metallverarbeitenden Prozessen, die verwendet werden, um die physikalischen und manchmal auch chemischen Eigenschaften eines Materials zu verändern. Die Wärmebehandlung beinhaltet die Verwendung von Erhitzen oder Abkühlen (normalerweise bis zu einer extremen Temperatur), um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, wie z. B. Härten oder Erweichen des Materials. Der Wärmebehandlungsprozess ermöglicht die Bearbeitung des Materials, und sobald das Metall die gewünschte Form hat, wird das erhitzte Metall schnell abgekühlt. Durch schnelles Abkühlen wird das Metall härter und weniger spröde. Wärmebehandlungstechniken umfassen Abschrecken, Glühen, Anlassen, Nitrieren.
Abschrecken
Abschrecken ist das schnelle Abkühlen des Werkstücks in Wasser, Öl oder Luft, um bestimmte Materialeigenschaften zu erhalten. Das Abschrecken reduziert die Korngröße von Metall- und Kunststoffmaterialien und erhöht dadurch deren Härte. Stahlguss hat beispielsweise eine gleichmäßige geschichtete Kristallstruktur, die durch Erhitzen der Körner und schnelles Abkühlen in eine härtere Struktur umgewandelt werden kann
Temperm
Glühen kann die physikalischen (und manchmal auch chemischen) Eigenschaften eines Materials verändern, um seine Duktilität zu erhöhen und seine Härte zu verringern, wodurch es einfacher zu verarbeiten ist. Dabei wird das Material über seine Rekristallisationstemperatur erhitzt, für die richtige Zeit auf der richtigen Temperatur gehalten und dann abgekühlt. Wenn beispielsweise ein Material wie Stahl geglüht werden soll, wird es für eine gewisse Zeit erhitzt (normalerweise bis es glänzt) und dann langsam an ruhender Luft auf Raumtemperatur abgekühlt. Kupfer, Silber und Messing können langsam an der Luft oder schnell durch Abschrecken im Wasser abgekühlt werden. Auf diese Weise wird das Metall erweicht und kann für die weitere Bearbeitung vorbereitet werden.
Anlassen
Anlassen wird verwendet, um die Zähigkeit von Legierungen auf Eisenbasis zu verbessern. Das Anlassen erfolgt normalerweise nach dem Abschrecken, um einen Teil der überschüssigen Härte zu reduzieren, indem das Metall für eine bestimmte Zeit unter die kritische Temperatur erhitzt und dann an ruhender Luft abgekühlt wird. Die genaue Temperatur bestimmt die abzutragende Härte und hängt von der spezifischen Zusammensetzung der Legierung und den gewünschten Eigenschaften im Endprodukt ab.
Nitrieren
Nitrieren ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem Stickstoff auf eine Metalloberfläche diffundiert, um eine Oberflächenhärtung zu bilden. Diese Verfahren werden am häufigsten bei niedriglegiertem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt verwendet. Nitrieren wird auch für Stahl mit mittlerem und hohem Kohlenstoffgehalt, Titan, Aluminium und Molybdän verwendet.
Das Wärmebehandlungsmaterial ist für die folgende Verarbeitung geeignet, die reibungslos durchgeführt werden kann
Wärmebehandlung wird normalerweise verwendet, um die Struktur eines Materials durch Erhitzen und Abkühlen zu verändern oder zu verbessern. Es hat viele Vorteile, darunter:
Es verändert die physikalischen (mechanischen) Eigenschaften des Materials und erleichtert andere Herstellungsverfahren.
Es baut Spannungen ab und macht die Teile leichter zu bearbeiten oder zu schweißen.
Erhöhen Sie die Festigkeit, um das Material formbar oder flexibler zu machen.
Führt Eigenschaften der Verschleißfestigkeit (Härte) sowohl auf der Oberfläche als auch durch das Teil hindurch ein.
Verbessern Sie die Sprödigkeit. Einige Metalle können brüchig oder spröde werden, wenn sie bestimmten Umgebungen ausgesetzt werden, daher müssen sie behandelt werden, um dieses Problem zu lösen.
Die elektromagnetischen Eigenschaften von Metallen können verbessert werden, wodurch ihre Kompatibilität mit anderen Materialien verbessert wird.
