Einflussfaktoren und Ziele beim Härten und Anlassen von Stahl

Einflussfaktoren beim Härten von Stahl

Die Praxis des Härtens wird durch folgende Faktoren beeinflusst:

• Größe des Werkstücks: Je größer und dicker das Werkstück, desto länger dauert der Erwärmungs- und Abkühlzyklus.
• Chemische Zusammensetzung des Stahls: Legierungselemente beeinflussen das Anlassen.
• Korngröße: Beeinflusst hauptsächlich die kritische Geschwindigkeit des Härtens und die Härtbarkeit. Gröbere Körner erhöhen die Härtbarkeit.
• Kühlmedium: Das am besten geeignete Medium zum Härten von Stahl ermöglicht eine leicht höhere Anlasstemperatur.
• Verwendete Medien: Luft, Ölbad, Wasserbad, Bleibad, Quecksilberbad, Schmelzsalzbad und wasserlösliche Polymere.
• Abschreckverfahren: Vollständiges oder normales Härten, martensisches Stufenhärten oder "Warmbadhärten", phasenweises bainitisches Härten oder Anlassen, unterbrochenes Abschrecken und Tiefkühlen. Die Kombination der beiden letztgenannten Behandlungen wird auch als "Weichglühen" bezeichnet.

Ziele des Anlassens von Stahl

Das Anlassen ist ein Erwärmen des gehärteten Stahls nach dem Härten bei einer Temperatur unterhalb des kritischen Punkts. Es folgt ein kontrolliertes Abkühlen, das schnell erfolgen kann, wenn hohe Zähigkeitswerte erzielt werden sollen, oder langsam, um thermische Belastungen zu minimieren, die zu Verformungen führen können.

Bei der Berücksichtigung beider Ziele wird oft ein doppeltes Anlassen durchgeführt: das erste mit rascher Abkühlung und das zweite mit langsamer Abkühlung auf 300 °C.

Mit dieser Behandlung werden folgende Ziele erreicht:

• Verbesserung der Schlagzähigkeit und Minimierung der Sprödigkeit des Stahls.
• Reduzierung interner Spannungen, die beim Härten entstehen.
• Veränderung der mechanischen Eigenschaften, was folgende Auswirkungen hat:

Auswirkungen des Anlassens auf die mechanischen Eigenschaften:

• Verringerung der Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte.
• Erhöhung der Duktilitätseigenschaften: Einschnürung, Dehnung, Zähigkeit und Belastbarkeit.

Einflussfaktoren beim Glühen

Die Faktoren, die das Glühen beeinflussen, sind:

• Anlasstemperatur (beeinflusst die mechanischen Eigenschaften).
• Anlassdauer (ab einer bestimmten Dauer ist die Änderung so langsam, dass eine Verlängerung unwirtschaftlich ist; stattdessen ist eine leichte Erhöhung der Anlasstemperatur vorzuziehen).
• Abkühlgeschwindigkeit (es ist ratsam, dass die Abkühlung nicht zu schnell erfolgt).
• Abmessungen des Werkstücks (die Dauer des Anlassens ist eine Funktion der Werkstückgröße; empfohlen werden 1 bis 2 Stunden pro 25 mm Dicke oder Durchmesser).