Abschrecktemperatur
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Güte |
Abschrecktemperatur (°C) |
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S70C |
790-850 Ölabschreckung |
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S60C |
800-860 Wasserabschreckung |
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S55C |
800-860 Wasserabschreckung |
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S45C |
800-850 Wasserabschrecken |
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S15C |
800-860 Wasserabschrecken |
Quenching and Tempering Properties for Common Stahlsorten
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Wärmebehandlungsumgebung und Vorsichtsmaßnahmen für Sonderstähle
Übersicht Wärmebehandlung Temperatur des Ofens und des Materials VorbehandlungBehandlung und Atmosphäre
Abschrecken Anlassen Glühen
1. Übersicht über die Wärmebehandlung
Nahezu alle kaltgewalzten Edelstahlbänder werden je nach Verwendungszweck vergütet und angelassen.
Die wichtigsten Überlegungen bei der Durchführung dieser Wärmebehandlungsprozesse sind:
(1) das Produkt unter geeigneten Bedingungen gleichmäßig zu erwärmen und abzukühlen,
(2) Entkohlung, Verzunderung und Hochtemperaturkorrosion so weit wie möglich zu verhindern, und
(3) eine Abschreckmethode zu wählen, die die Abschreckverformung minimiert.
2) Temperatur des Ofens und des Materials
Bei der Wärmebehandlung wird die Temperatur des Wärmebehandlungsofens gemessen und als Temperatur verwendet, auf die das Material erwärmt wird. Manchmal kann es jedoch zu großen Unterschieden oder Abweichungen zwischen der tatsächlichen Temperatur des Materials und der gemessenen Ofentemperatur kommen. Es ist daher notwendig, die Temperatureigenschaften gründlich zu untersuchen, die Temperatur zu kontrollieren und den Wärmebehandlungsprozess entsprechend zu ändern.
3. Vorbehandlung und Atmosphäre
Bei der Behandlung von kaltgewalzten Spezialstahlbändern tritt die Entkohlung umso leichter auf, je höher der Kohlenstoffgehalt ist. Insbesondere bei Hochtemperaturerwärmungsverfahren wie dem Abschrecken ist die Gefahr größer.
Ist das Material mit Schmutz oder Fremdstoffen verunreinigt, kann es zu Hochtemperaturkorrosion kommen. Daher ist es notwendig, die Materialoberflächen vor der Wärmebehandlung durch Reinigung vorzubehandeln und die Atmosphäre des Ofens anzupassen. Beim Abschrecken wird standardmäßig RX-Gas und beim Anlassen NX-Gas verwendet, aber auch N2, H2, AX-Gase und andere. In einigen Fällen werden neutrale Salzbadöfen, Metallbadöfen, Ofenrohre, Gehäuse und andere Vorrichtungen verwendet, um sicherzustellen, dass das Material nicht in direkten Kontakt mit der Luft kommt.
4. Abschrecken
In den meisten Fällen wird ein Wert um den Mittelpunkt des Abschrecktemperaturbereichs in der obigen Tabelle als Abschrecktemperatur verwendet. Diese Temperatur wird je nach Werkstoffsorte, Abmessungen, Form, geforderten Eigenschaften und Abschreckverfahren zwischen einigen zehn Sekunden und mehreren Minuten gehalten. Die Abschreckbedingungen haben einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften des Produkts. Wenn die Abschrecktemperatur zu hoch ist oder zu lange aufrechterhalten wird, werden die Körner größer, die Zähigkeit nimmt ab und die Gefahr der Entkohlung steigt. Ist die Abschrecktemperatur dagegen zu niedrig oder wird sie nicht lange genug aufrechterhalten, härtet das Produkt nicht aus und es können weiche Stellen entstehen. Es ist daher wichtig, geeignete Abschreckbedingungen zu wählen.
Normalerweise wird Öl oder Wasser zum Abkühlen von Werkstoffen verwendet. Mit Wasser abgeschreckte Produkte härten besser als mit Öl abgeschreckte Produkte, sind aber anfälliger für Probleme wie Abschreckverformung und Rissbildung. Aus diesem Grund wird für kaltgewalzte Spezialstahlbänder, außer in einigen Sonderfällen, das Ölabschrecken verwendet.
Um Abschreckverformungen zu vermeiden, wird die Öltemperatur erhöht und eine Marmorierung durchgeführt. In besonderen Fällen wird das Abschrecken in einem Salz- oder Metallbad durchgeführt (Austempering). Für Bandformen oder einfache Formen werden Hockerabschrecken, Pressabschrecken und andere Verfahren angewandt.
Die Abschrecktemperaturen sind der obigen Tabelle zu entnehmen.
5. Anlassen
Abgeschreckten Werkstoffen fehlt es trotz ihrer Härte an Zähigkeit und sie sind spröde. Um zu Werkstoffen zu veredeln, die Zähigkeit und Festigkeit besitzen, müssen sie daher angelassen werden. Die Bedingungen für das Anlassen werden in Abhängigkeit von den geforderten Eigenschaften des jeweiligen Werkstoffs unter Berücksichtigung der Prüfergebnisse, der Vergütungseigenschaften der Stahlsorte und anderer Faktoren festgelegt.
Bei kaltgewalzten Sonderbändern aus Stahl wird in bestimmten Fällen (insbesondere wenn Zähigkeit gefordert ist) eine lange Anlasszeit verwendet, da die verwendete Materialmenge gering ist und die Anlassarbeiten häufig nacheinander durchgeführt werden. Es scheint jedoch, dass die meisten Hersteller eine kurze Anlaßzeit von nicht mehr als ein paar Minuten verwenden. Darüber hinaus liegt es in der Natur des aufeinanderfolgenden Temperierprozesses, dass bei kurzer Zeit die Temperatur etwas höher eingestellt wird und die Produkte wiederholt getempert werden. Generell gilt jedoch, dass Werkstoffe, die über einen längeren Zeitraum bei niedriger Temperatur gehärtet werden, eine höhere Zähigkeit aufweisen als solche, die bei hoher Temperatur gehärtet werden. Es wird daher darauf geachtet, dass der Anlassofen nicht kürzer, die Anlasstemperatur nicht höher und die Anlasszeit nicht kürzer als nötig ist. Die Verwendung eines Öl-, Metall- oder Salzbades für das Anlassen ermöglicht es, die Zeit im Vergleich zum Anlassen unter freiem Himmel zu verkürzen.
Die Anlasseigenschaften für gängige Stahlsorten sind in den nachstehenden Diagrammen dargestellt.
6. Glühen
Werkstoffe werden geglüht, um sie zu erweichen oder Verformungen zu beseitigen. Bei solchen Anwendungen liegt die geeignete Glühtemperatur bei 600ºC-700ºC.
Wenn die Temperatur zu hoch ist, kann das Gefüge verändert werden, und es kann zu Entkohlung oder Verzunderung kommen, so dass es im Allgemeinen vorzuziehen ist, eine niedrige Temperatur zu wählen.
Eine Temperatur von 600ºC-700ºC wird für einige Minuten bis zu 30 Minuten beibehalten, wonach das Material allmählich auf etwa 200ºC abgekühlt wird. Bei einer Temperatur von 200ºC oder darunter kann das Material auf natürliche Weise abkühlen