Was ist Glühen? - Definition, Prozess und Phasen

Während die chemische Zusammensetzung eines Metalls einen großen Teil der mechanischen Eigenschaften bestimmt, lassen sich die mechanischen Eigenschaften vieler Metalle durch Wärmebehandlung verändern. Heutzutage sind viele verschiedene Arten der Wärmebehandlung verfügbar, und eine der beliebtesten Methoden ist das Glühen.

Was ist Glühen?

Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der hauptsächlich dazu dient, die Duktilität zu erhöhen und die Härte eines Materials zu verringern. Diese Änderung der Härte und Duktilität ist das Ergebnis der Verringerung von Versetzungen in der Kristallstruktur des geglühten Materials.

Das Glühen wird häufig durchgeführt, nachdem das Material einem Härtungs- oder Kaltbearbeitungsprozess unterzogen wurde, um zu verhindern, dass die Sprödigkeit nachlässt, oder um es für nachfolgende Operationen formbarer zu machen.

Warum wird Metall geglüht?

Wie oben erwähnt, wird Glühen verwendet, um die Härte zu verringern und die Duktilität zu erhöhen. Das Ändern dieser mechanischen Eigenschaften durch Glühen ist aus vielen Gründen wichtig:

• Glühen verbessert die Formbarkeit eines Materials. Harte, spröde Materialien lassen sich nur schwer biegen oder pressen, ohne dass das Material bricht. Tempern beseitigt dieses Risiko.
• Das Glühen kann auch die Bearbeitbarkeit verbessern. Ein extrem sprödes Material kann zu übermäßigem Werkzeugverschleiß führen. Durch die Herabsetzung der Härte eines Materials durch Glühen kann der Verschleiß des verwendeten Werkzeugs reduziert werden.
• Durch das Glühen werden Restspannungen entfernt. Restspannungen können Risse und andere mechanische Komplikationen verursachen, und es ist oft am besten, sie nach Möglichkeit zu beseitigen.

Weitere Informationen finden Sie unter das Mechanische Eigenschaften eines Materials um mehr zu erfahren.

Welche Metalle können geglüht werden?

Um einen Glühprozess durchzuführen, muss ein Material verwendet werden, das durch Wärmebehandlung modifiziert werden kann. Beispiele sind viele Arten von Stahl und Gusseisen. Einige Arten von Aluminium, Kupfer, Messing und anderen Materialien können auch auf einen Glühprozess reagieren.

Der Glühprozess

Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der die physikalischen und manchmal auch die chemischen Eigenschaften eines Materials verändert, um die Duktilität zu erhöhen und die Härte zu verringern, um es besser bearbeitbar zu machen.

Ein Glühofen arbeitet, indem er ein Material über die Rekristallisationstemperatur erhitzt und das Material dann abkühlt, sobald es für eine geeignete Zeitdauer auf der gewünschten Temperatur gehalten wurde. Das Material rekristallisiert beim Abkühlen, sobald der Erwärmungsprozess dazu geführt hat, dass die atomare Bewegung umverteilt und Versetzungen im Werkstück beseitigt werden.

Es gibt drei Hauptphasen eines Glühprozesses :

• Erholungsphase.
• Rekristallisationsstufe
• Kornwachstumsphase

Erholungsphase

Während der Erholungsphase wird ein Ofen oder eine andere Art von Heizgerät verwendet, um das Material auf eine Temperatur zu bringen, bei der seine inneren Spannungen abgebaut werden.

Rekristallisationsphase

Während der Rekristallisationsphase wird das Material über seine Rekristallisationstemperatur, aber unter seine Schmelztemperatur erhitzt. Dadurch bilden sich neue Körner ohne Vorspannung.

Getreidewachstumsphase

Wenn das Korn wächst, entwickeln sich die neuen Körner vollständig. Dieses Wachstum wird kontrolliert, indem man das Material mit einer bestimmten Geschwindigkeit abkühlen lässt. Das Ergebnis dieser drei Phasen ist ein Material mit höherer Duktilität und geringerer Härte. Teilweise werden nach dem Glühprozess Folgeprozesse durchgeführt, die die mechanischen Eigenschaften weiter verändern können.

Wann ist Glühen erforderlich und warum ist es wichtig?

Glühen wird verwendet, um die Auswirkungen der Kaltverfestigung umzukehren, die bei Prozessen wie Biegen, Kaltumformen oder Ziehen auftreten können. Wenn das Material zu hart wird, kann es die Arbeit unmöglich machen oder Risse verursachen.

Das Erhitzen des Materials über die Rekristallisationstemperatur macht es duktiler und daher wieder bearbeitbar. Das Glühen entfernt auch Spannungen, die auftreten können, wenn sich die Schweißnähte verfestigen. Warmgewalzter Stahl wird auch geformt und geformt, indem er über die Rekristallisationstemperatur erhitzt wird. Während das Glühen von Stahl und legiertem Stahl üblich ist, können auch andere Metalle wie Aluminium, Messing und Kupfer von dem Verfahren profitieren.

Metallverarbeiter verwenden Glühen, um komplexe Teile herzustellen und das Material bearbeitbar zu halten, indem sie es wieder in den Zustand vor der Bearbeitung bringen. Das Verfahren ist wichtig, um die Duktilität aufrechtzuerhalten und die Härte nach der Kaltumformung zu verringern. Außerdem werden einige Metalle geglüht, um ihre elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen.

Kann Glühen mit Legierungen verwendet werden?

Legierungen können geglüht werden, wobei für nicht wärmebehandelbare Legierungen nur teilweises oder vollständiges Glühen verwendet wird. Eine Ausnahme bilden die Legierungen der 5000er Reihe, die bei niedrigen Temperaturen stabilisiert werden können.

Legierungen werden je nach Legierung bei Temperaturen zwischen 300 und 410 °C geglüht, wobei die Erwärmungszeiten je nach Werkstückgröße und Legierungsart zwischen 0,5 und 3 Stunden betragen. Legierungen müssen mit maximal 20 °C pro Stunde abgekühlt werden, bis die Temperatur auf 290 °C abgesenkt ist. Danach spielt die Abkühlrate keine Rolle mehr.

Vorteile des Glühens

Die Hauptvorteile des Glühens liegen darin, wie der Prozess die Bearbeitbarkeit eines Materials verbessert, die Zähigkeit erhöht, die Härte verringert und die Duktilität und Bearbeitbarkeit eines Metalls erhöht.

Der Erwärmungs- und Abkühlungsprozess verringert auch die Sprödigkeit von Metallen und verbessert gleichzeitig ihre magnetischen Eigenschaften und ihre elektrische Leitfähigkeit.

Nachteile des Glühens

Der Hauptnachteil des Glühens besteht darin, dass es ein zeitaufwändiger Prozess sein kann, je nachdem, welche Materialien geglüht werden. Es kann lange dauern, bis Materialien mit Hochtemperaturanforderungen ausreichend abgekühlt sind, insbesondere wenn sie in einem Glühofen auf natürliche Weise abkühlen.

Anwendungen des Glühens

Glühen wird in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt, in denen Metalle zu komplexen Strukturen verarbeitet oder mehrfach verarbeitet werden müssen.

Eine der Hauptanwendungen des Glühens ist die Umkehrung der Auswirkungen der Kaltverfestigung. In ähnlicher Weise wird Glühen verwendet, um die inneren Spannungen zu entfernen, die auftreten, wenn Schweißnähte erstarren. Neben Stählen können auch andere Metalle wie Kupfer, Aluminium und Messing vom Glühen profitieren.

Häufig gestellte Fragen.

Was ist Glühen?

Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der hauptsächlich dazu dient, die Duktilität zu erhöhen und die Härte eines Materials zu verringern. Diese Änderung der Härte und Duktilität ist das Ergebnis der Verringerung von Versetzungen in der Kristallstruktur des geglühten Materials.

Was ist der Glühprozess?

Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der die physikalischen und manchmal auch die chemischen Eigenschaften eines Materials verändert, um die Duktilität zu erhöhen und die Härte zu verringern, um es besser bearbeitbar zu machen.

Was sind die 3 Phasen des Glühens?

Die drei Phasen des Glühprozesses, die mit steigender Temperatur des Materials ablaufen, sind Erholung, Rekristallisation und Kornwachstum.

Was ist der Glühprozess?

Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der die Mikrostruktur eines Materials verändert, um seine mechanischen oder elektrischen Eigenschaften zu ändern. Typischerweise wird Glühen bei Stählen verwendet, um die Härte zu verringern, die Duktilität zu erhöhen und dabei zu helfen, innere Spannungen zu beseitigen.

Was sind die 3 Phasen des Glühens?

Ein Glühprozess besteht aus drei Hauptphasen.

• Erholungsphase.
• Rekristallisationsstufe.
• Kornwachstumsphase.

Was passiert während des Temperns?

Während des Glühprozesses wird das Metall auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, bei der es zur Rekristallisation kommen kann. In diesem Stadium werden alle durch die Verformung des Metalls verursachten Defekte repariert. Das Metall wird für einen festgelegten Zeitraum auf dieser Temperatur gehalten und dann auf Raumtemperatur abgekühlt.

Warum glühen wir Edelstahl?

Austenitischer Edelstahl kann nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Stattdessen werden diese Stähle kaltverfestigt (sie erreichen Härte während ihrer Herstellung und Bildung). Das Glühen dieser rostfreien Stähle macht sie weicher, fügt Duktilität hinzu und verleiht eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit.

Wie glüht man?

Bei Eisenmetallen wie Stahl erfolgt das Glühen durch Erhitzen des Materials (in der Regel bis zum Glühen) für eine Weile und anschließendes langsames Abkühlenlassen auf Raumtemperatur an ruhender Luft. Kupfer, Silber und Messing können entweder langsam an der Luft oder schnell durch Abschrecken in Wasser abgekühlt werden.

Welche Materialien können geglüht werden?

Am häufigsten werden viele Arten von Stahl und Gusseisen in der Fertigungsindustrie geglüht. Es gibt auch bestimmte Arten von Aluminium, Kupfer und Messing, die geglüht werden können. Während Stahl im Allgemeinen an ruhender Luft auf Raumtemperatur abgekühlt wird, können Kupfer und Messing auch in Wasser abgeschreckt werden.

Warum glühen wir Aluminium?

Wenn Sie Aluminium in eine weniger zugängliche Form biegen möchten, bietet das Glühen eine Lösung. Der Prozess beinhaltet das Erhitzen nahe dem Schmelzpunkt und das langsame Abkühlen des Materials. Als Reaktion darauf wird die Kristallstruktur des Materials weicher und formbarer.

Was ist der Unterschied zwischen Glühen und Abschrecken?

Nach dem Glühen werden die Körner verfeinert. die Struktur wird angepasst und die Gewebedefekte werden beseitigt. Das Abschrecken bewirkt, dass der unterkühlte Austenit einer Martensit- oder Bainit-Umwandlung unterzogen wird. Man erhält eine Martensit- oder Bainitstruktur.

Was ist der Unterschied zwischen Härten und Glühen?

Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der zum Erweichen von Materialien oder zum Erzielen anderer gewünschter Eigenschaften wie Bearbeitbarkeit, elektrische Eigenschaften, Dimensionsstabilität usw. verwendet wird. Härten oder Abschrecken ist der Prozess zur Erhöhung der Härte eines Metalls.

Löst Glühen Stress ab?

Es beinhaltet das Erhitzen eines Materials über seine Rekristallisationstemperatur, das Aufrechterhalten einer geeigneten Temperatur und das anschließende Abkühlen. Glühen kann Duktilität induzieren, das Material erweichen, innere Spannungen abbauen, die Struktur verfeinern, indem sie homogenisiert wird, und die Kaltumformbarkeit verbessern.

Kann ich Edelstahl glühen?

Ja, es ist möglich, Edelstahlrohre vom Typ 441 zu glühen. Das vollständige Glühen erfolgt durch Erhitzen auf eine Temperatur zwischen 760 und 830 °C für 90 Minuten pro 25 mm Dicke, gefolgt von Luftabschreckung. Spannungsarmglühen, z. B. nach dem Schweißen, kann im Bereich von 200-300 °C erfolgen.

Was bedeutet geglühtes Kupfer?

Geglühtes Kupfer wird nach dem Härten erhalten, indem es einer Wärmebehandlung unterzogen wird, um seine Formbarkeit wiederherzustellen. Geglühtes Kupfer wird in Heizungs- und Klempnerarbeiten verwendet, bei denen Rohre erforderlich sind, die ausreichend flexibel sind, um ohne Spezialwerkzeuge gebogen zu werden.

Wie stärkt man Metalle?

Es gibt vier Möglichkeiten, die Stärke eines Metalls zu erhöhen:

• Kaltbearbeitung.
• Härtung in fester Lösung.
• Transformationshärtung.
• Ausscheidungshärtung.

Ist Anlassen und Glühen dasselbe?

Beide Wärmebehandlungen werden zur Behandlung von Stahl verwendet, obwohl durch Glühen weicherer Stahl entsteht, der leichter zu bearbeiten ist, während Anlassen eine weniger spröde Version erzeugt, die in Bau- und Industrieanwendungen weit verbreitet ist.

Bei welcher Temperatur glüht man Edelstahl?

Die meisten austenitischen Edelstähle werden bei einer Mindesttemperatur von 1900 °F (1038 °C) geglüht, gefolgt von Wasserabschreckung oder schneller Abkühlung. Martensitische Stähle werden bei niedrigeren Temperaturen (ca. 760 °C) geglüht und langsam abgekühlt.

Was ist der Hauptzweck des Glühens?

Die Hauptvorteile des Glühens liegen darin, wie der Prozess die Bearbeitbarkeit des Materials verbessert, die Zähigkeit erhöht, die Härte verringert und die Duktilität und Bearbeitbarkeit eines Metalls erhöht.

Wie glüht man 304?

Das Glühen der Typen SS304 und SS304L wird durch Erhitzen auf über 1900 °F und für 90 Minuten pro 25 mm Dicke erreicht, gefolgt von Wasser- oder Luftabschreckung. Die beste Korrosionsbeständigkeit wird erreicht, wenn die abschließende Glühtemperatur über 1900 °F liegt.

Was ist ein Lösungsglühprozess?

Lösungsglühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der die metallurgische Struktur eines Materials verändert, um seine mechanischen oder elektrischen Eigenschaften zu ändern. Typischerweise wird dieser Prozess verwendet, um die Metallrissempfindlichkeit von gealtertem Material zu verringern, das in einen schweißbaren Zustand zurückversetzt werden muss.

Bei welcher Temperatur kann Kupfer geglüht werden?

Kupferrohre werden typischerweise im Temperaturbereich von 700-1200ºF (370-650ºC) "geglüht". Heizmethode, Ofendesign, Ofenatmosphäre und Form eines Werkstücks sind wichtig, da sie die Gleichmäßigkeit der Ergebnisse, der Oberflächenbeschaffenheit und der Kosten beeinflussen.

Wie macht man Silber weicher?

Um Sterlingsilber weicher zu machen, erhitzen Sie es auf 593 °C (1100 °F), gefolgt von einem Abschrecken mit Wasser. Silber kann bis zu 70 % kalt bearbeitet werden, bevor es geglüht werden muss.

Warum glühen wir Edelstahl?

Austenitischer Edelstahl kann nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Stattdessen werden diese Stähle kaltverfestigt (sie erreichen Härte während ihrer Herstellung und Bildung). Das Glühen dieser rostfreien Stähle macht sie weicher, fügt Duktilität hinzu und verleiht eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit.

Was passiert, wenn Kupfer geglüht wird?

Das Glühen von Kupfer macht es weicher und weniger spröde, wodurch Sie es biegen können, ohne es zu brechen. Diese Formbarkeit ermöglicht es Ihnen, das Kupfer in jede gewünschte Form zu hämmern und zu formen, ohne das Metall zu brechen.

Schrecken Sie nach dem Glühen ab?

Um ein Metall zu glühen, müssen Sie es mit einem Brenner auf eine kritische Temperatur bringen und dann das heiße Metall in Wasser abschrecken. Achten Sie darauf, Metalle nicht über die Glühtemperatur hinaus zu erhitzen, da sie sonst schmelzen.