Wärmebehandlung

Wärmebehandlung

Legierungselemente

Einfluss der Legierungselemente

Die Eigenschaften von Stahl und Gusseisen hängen weitgehend von den metallischen und nichtmetallischen Eisenbegleitern (C, Si, Mn, P, S) und den absichtlich zugesetzten Legienrungselementen ab. Gibt man die Elemente Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel bei besonderen Stählen und Gusswerkstoffen gezielt hinzu, so gelten sie ebenfalls als Legierungselemente.

Übersicht über die Wirkungen von Begleit- und Legierungselementen

Begleitelement	Bestandteil	Erhöht	Vermindert
C - Kohlenstoff	0,2-2,06 %	Festigkeit Härtbarkeit Härte	Dehnbarkeit Schweißbarkeit Schmiedbarkeit Zähigkeit Schmelzpunkt
Si - Silizium	0,03 - 0,6 %	Festigkeit Elastizität Härtetiefe Korrosionsbeständigkeit Graphitbildung	Umformbarkeit Schweißbarkeit
Mn - Mangan	0,4 - 0,8 %	Festigkeit Zähigkeit Härtetiefe	Zerspanbarkeit Graphitbildung
p - Phosphor	0,03 - 0,08 %	Festigkeit	Dehnbarkeit Schweißbarkeit Kaltumformbarkeit Zähigkeit
S - Schwefel	0,03 - 0,06 %	Zerspanbargkeit	Umformbarkeit bei hohen Temperaturen (Rot- und Heißbruch)

Legierungselement	Erhöht	Vermindert
Cr - Chrom	Zugfestigkeit Härte Warmfestigkeit Härtetiefe Korrosionsbeständigkeit Schneidhaltigkeit Kornfeinheit	Dehnbarkeit
Ni - Nickel	Zugfestigkeit Härte Korrosionsbeständigkeit Härtetiefe	Wärmedehnung
V - Vanadium	Zugfestigkeit Warmfestigkeit Härte Zähigkeit
W - Wolfram	Warmfestigkeit Härtetiefe Korrosionsbeständigkeit Feinkörnigkeit	Dehnbarkeit
Mo - Molybdän	Zugfestigkeit Härte Warmfestigkeit	Schmiedbarkeit Dehnbarkeit

Eisen-Kohlenstoff-Diagramm

Glühen

Glühen ist eine Wärmebehandlung, bestehend aus langsamen Erwärmen, Halten auf Glühtemperatur und langsamen Abkühlen. Die Glühverfahren unterscheiden sich durch die Höhe der Glühtemperatur und die Länge der Glühzeit.

• Spannungsarmglühen
• Rekristallisationsglühen
• Weichglühen
• Normalglühen
• Diffusionsglühen
• Glühfehler
• Härten
• Anlassen
• Vergüten
• Randschichthärten
• Induktionshärten
• Einsatzhärten
• Nitrieren
• Carbonitrieren

Glühfarben

Anlaßfarben

Nach dem Abschrecken ist der Stahl sehr hart und spröde. Er besitzt wegen des harten und spröden Martensits innere Gefügeverspannungen, die Härteverzug, Härterisse und bei Belastung Sprödbrüch bewirken können. Um diese Versprödung zu verringern, werden die frisch gehärteten Werkstücke auf Anlasstemperatur erwärmt, eine Zeitlang auf Temperatur gehalten und dann langsam abgekühlt. Unlegierte und niedrig legierte Stähle werden bei 200 °C bis 350 °C angelassen, hochlegierte Stähle bei 500 °C bis 700 °C. Durch das Anlassen wird die Sprödigkeit des Stahls vermindert, er erhält ein gewisses Maß an Zähigkeit. Die Härte nimmt durch das Anlassen nur geringfügig ab. Beim Anlassen bilden sich auf blanken Werkstückoberflächen Anlassfarben. Sie können zum Abschätzen der Anlasstemperatur benützt werden. Damit die Anlassfarben gut sichtbar sind, müssen die anzulassenden Teile an einer Stelle durch Schleifen blank gemacht werden.