🔥 Wärmebehandlung von Stahl
Die richtig gewählte Art der Wärmebehandlung oder thermochemischen Behandlung ist der Schlüssel zum Erreichen der gewünschten Eigenschaften – von hoher Härte und Beständigkeit bis hin zu Zähigkeit und Maßstabilität.
⚙️ Wärmebehandlung (WB)
Sie beeinflusst die innere Struktur des Stahls und verändert dadurch Härte, Festigkeit, Zähigkeit und Bearbeitbarkeit.
Der Prozess besteht aus dem Erwärmen auf eine genaue Temperatur und dem anschließenden kontrollierten Abkühlen.
🔁 Grundarten der Wärmebehandlung
🔹 Glühen – Verringerung der Härte, Abbau innerer Spannungen.
🔹 Härten – Erhöhung von Härte und Festigkeit.
🔹 Anlassen – Verringerung der Sprödigkeit nach dem Härten, Erhöhung der Zähigkeit.
💡 Temperaturen und Zeiten sind Richtwerte – die genauen Werte hängen von der chemischen Zusammensetzung und den Abmessungen ab.
♨️ Glühen
Ziel ist die Verringerung der Härte oder der Abbau von Spannungen nach dem Bearbeiten oder Umformen.
Typisches Merkmal: lange Haltezeit auf Temperatur + langsame Abkühlung.
Arten des Glühens:
🧩 Spannungsarmglühen: 600–650 °C / 1 h → Abkühlung an Luft
⚙️ Weichglühen: 650–720 °C / Haltezeit 4 h → Abkühlung mit 10–20 °C/h
🔄 Normalglühen: 800–920 °C / Haltezeit 1 h → Abkühlung an Luft
🔬 Homogenisierungsglühen: 1000–1200 °C → Vereinheitlichung der chemischen Zusammensetzung nach dem Gießen
⚡ Härten
Ziel: Bildung von Martensit oder Bainit, Erhöhung der Härte.
Der Stahl wird auf Austenitisierungstemperatur (800–920 °C) erhitzt, gehalten und anschließend rasch abgekühlt.
Medium: 💧 Wasser, 🛢️ Öl, 🧂 Salzbad, 🌬️ Luft.
Richtig gehärteter Stahl → im Kern mindestens 50 % Martensit.
🔧 Anlassen
Immer nach dem Härten.
Es reduziert innere Spannungen, verändert den Martensit und erhöht die Zähigkeit.
Temperatur < Ac₁ (ca. 150–700 °C) je nach Stahlsorte.
Einteilung:
🌡️ Niedriges Anlassen (150–300 °C): für Kaltarbeitswerkzeuge
🔥 Hohes Anlassen (350–700 °C): für warmbeanspruchte Stähle
Legierte Stähle werden zweimal angelassen, Schnellarbeitsstähle dreimal.
Oxidfarben auf der Oberfläche zeigen die Temperatur an (gelb → blau).
⚗️ Thermochemische Behandlung
Dabei wird die chemische Zusammensetzung der Randschicht verändert, während der Kern zäh bleibt.
Verwendet werden: Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Bor (B), Chrom (Cr) – oder Kombinationen daraus.
Die häufigsten Verfahren:
🧱 Einsatzhärten / Aufkohlen
Temperatur: ca. 920 °C
Medium: gasförmig / flüssig / fest
Schicht: 0,5–1,5 mm, Härte bis zu 800 HV
Danach folgt: Härten + Niedertemperaturanlassen
Anwendung: Zahnräder, Wellen, Bolzen
💨 Nitrieren
Temperatur: ca. 500 °C / Dauer 10–60 h
Oberflächenhärte: bis zu 1200 HV, Tiefe 0,2–0,6 mm
Erfolgt in gasförmiger, flüssiger oder Plasma-Atmosphäre
Vorteil: Die Härte bleibt auch bei erhöhter Temperatur erhalten
Anwendung: Präzisionsteile, Formen, Wellen, Kolben
📘 Zusammenfassung:
Die richtig gewählte Art der Wärmebehandlung (WB) oder thermochemischen Behandlung (TCB) ist der Schlüssel zu optimalen Stahleigenschaften – sie vereint Härte, Zähigkeit, Präzision und lange Lebensdauer.
