Unterschied zwischen Glühen, Härten und Anlassen

Hauptunterschied - Glühen vs Härten vs Anlassen

Wärmebehandlung ist die Verwendung von Wärme zur Modifizierung der Eigenschaften eines Materials, insbesondere in der Metallurgie. Es ist eine Art industrieller Prozess, der zur Veränderung der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Metallen und Metalllegierungen beiträgt. Es gibt vier Hauptarten von Wärmebehandlungsverfahren, wie Glühen, Anlassen, Härten und Normalisieren. 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 der Erhöhung der Härte eines Metalls. Beim Anlassen wird ein Stoff auf eine Temperatur unterhalb seines kritischen Bereichs erhitzt, gehalten und dann abgekühlt. Der Hauptunterschied zwischen Glühen, Härten und Anlassen ist der Glühen wird durchgeführt, um ein Metall oder eine Legierung zu erweichen, und das Härten wird durchgeführt, um die Härte eines Metalls oder einer Legierung zu erhöhen, wohingegen ein Tempern durchgeführt wird, um die Sprödigkeit des abgeschreckten Metalls oder der Legierung zu verringern.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Glühen?
     - Definition, Prozess, Zwecke des Glühens
2. Was ist Härten?
     - Definition, Prozess, Arten von Härtungsprozessen
3. Was ist Temperieren?
     - Definition, Prozess, Austemperieren
4. Was ist der Unterschied zwischen Glühen, Härten und Anlassen?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Legierung, Glühen, Austemperieren, Aufkohlen, Flammenhärten, Härten, Induktionshärten, Metall, Metallurgie, Nitrieren, Normalisieren, Abschrecken, Oberflächenhärten, Anlassen

Was ist Glühen?

Glühen ist der Prozess des Erweichens eines Materials, um die gewünschten chemischen und physikalischen Eigenschaften zu erhalten. Einige dieser wünschenswerten Eigenschaften umfassen Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit, Dimensionsstabilität usw. Dies ist eine Art Wärmebehandlung.

Der Glühprozess beinhaltet das Erhitzen eines Metalls auf oder nahe einer kritischen Temperatur (kritische Temperatur ist die Temperatur, bei der sich die kristalline Phase des Metalls ändert). Durch das Erwärmen auf eine so hohe Temperatur eignet es sich zur Herstellung. Nach dem Erhitzen sollte das Metall auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Dies kann in einem Ofen erfolgen.

Abbildung 1: Glühen eines Silberstreifens

Die langsame Abkühlung von Metall erzeugt eine verfeinerte Mikrostruktur. Dadurch können Bestandteile teilweise oder vollständig getrennt werden. Glühbehandlungsverfahren können auch für reine Metalle und Legierungen verwendet werden. Entsprechend dem Prozess werden Eisenmetalle wie folgt eingeteilt.

• Vollgeglühte Eisenlegierungen (sehr langsamer Abkühlvorgang verwenden)
• Prozessgeglühte Eisenlegierungen (Abkühlgeschwindigkeit kann schneller sein)

Andere Metalle wie Messing, Silber und Kupfer können vollständig geglüht werden, werden aber schnell abgekühlt. Dies kann durch Abschrecken in Wasser erfolgen.

Was ist Härten?

Beim Härten wird die Härte eines Materials erhöht. Das Härten erhöht die Festigkeit des Materials. Das Aushärten erfolgt oft durch Löschen. Beim Abschreckprozess eines Metalls wird das Metall in eine austenitische Kristallphase erhitzt und dann schnell abgekühlt. Die Kühlung kann entweder mit Umluft, anderen Gasen wie Stickstoff, Öl, Sole usw. (abhängig von der Art der Legierung und ihren Bestandteilen) erfolgen..

Durch das Aushärten werden die Festigkeits- und Verschleißeigenschaften des Metalls erhöht. Das Vorhandensein eines ausreichenden Kohlenstoff- und Legierungsgehalts ist jedoch Voraussetzung für das Aushärten. Das Härten kann für Metalllegierungen wie Stahl erfolgen. Durch das Aushärten auf diese Weise wird das Metall jedoch spröde. Daher erfolgt der Temperprozess typischerweise gefolgt vom Härtungsprozess.

Es gibt zwei Hauptarten von Härtungsprozessen. Oberflächenhärtung und Einsatzhärtung.

Oberflächenhärtung

Das Oberflächenhärten erhöht die Härte der Außenfläche, während der Kern weich bleibt. Das Oberflächenhärten kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise durch Aufkohlen, Nitrieren und Flammhärten / Induktionshärten.

• Im Aufkohlen, Die Metalllegierung wird mehrere Stunden in einer kohlenstoffhaltigen Umgebung bei hoher Temperatur angeordnet.
• Nitrieren nutzt Stickstoff und Wärme. Dies wird normalerweise für Kraftstoffeinspritzpumpen verwendet.
• Im Flammhärten / Induktionshärten, Wärme wird für kurze Zeit in Form einer Flamme aufgebracht und das Metall wird sofort abgeschreckt.

Abbildung 2: Eine Kraftstoffeinspritzpumpe

Einsatzhärten

Durch Einsatzhärten wird die Härte der Oberfläche erhöht, indem Elemente in die Oberfläche des Materials infundiert werden und eine dünne Schicht aus härterer Legierung gebildet wird. Die Einsatzhärtung erhöht die Verschleißfestigkeit der Ausrüstung, ohne die Innenteile zu verändern.

Was ist Temperieren?

Beim Anlassen wird ein Stoff auf eine Temperatur unterhalb seines kritischen Bereichs erhitzt, gehalten und dann abgekühlt. Dies geschieht, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Das Anlassen wird häufig für zuvor abgeschreckten oder normalisierten Stahl durchgeführt. Ein Temperprozess ist nützlich, um die Sprödigkeit von vergütetem Stahl zu reduzieren. Die Temperatur, auf die getempert wird, beeinflusst direkt die Härte des Materials. Höhere Temperaturen senken die Härte.

Abbildung 3: Anlassen von Stahlfarben

Das Tempern erfolgt durch erneutes Erhitzen der Metalllegierung auf eine Temperatur, die unter der kritischen Temperatur liegt (kritische Temperatur ist die Temperatur, bei der sich die kristalline Phase des Metalls ändert). Dann wird das Material einige Zeit bei dieser Temperatur gehalten und anschließend abgekühlt. Die Kühlung kann entweder eine Abschreckung oder eine Luftkühlung sein.

Eine Unterkategorie des Anlassens ist Austemperieren. Es wird hauptsächlich bei Eisenmetallen wie Stahl und Sphäroguss angewendet. Es wird verwendet, um die mechanischen Eigenschaften von Metalllegierungen zu verbessern, indem Verzerrungen reduziert oder beseitigt werden.

Unterschied zwischen Glühen, Härten und Anlassen

Definition

Glühen: Glühen ist der Prozess des Erweichens eines Materials, um die gewünschten chemischen und physikalischen Eigenschaften zu erhalten.

Härten: Durch Härten oder Abschrecken wird die Härte eines Materials erhöht.

Anlassen: Beim Anlassen wird ein Stoff auf eine Temperatur unterhalb seines kritischen Bereichs erhitzt, gehalten und dann abgekühlt.

Verarbeiten

Glühen: Beim Tempern wird ein Metall auf oder nahe der kritischen Temperatur erhitzt und anschließend in einem Ofen sehr langsam auf Raumtemperatur abgekühlt.

Härten: Beim Aushärten wird das Metall in austenitische Kristallphase erhitzt und dann schnell abgekühlt.

Anlassen:  Das Tempern erfolgt durch erneutes Erhitzen der Metalllegierung auf eine Temperatur, die unter der kritischen Temperatur liegt, einige Zeit halten und abkühlen.

Zweck

Glühen: Durch das Glühen werden die Materialien weicher.

Härten: Das Härten erhöht die Härte und Festigkeit von Materialien wie Metalllegierungen.

Anlassen: Das Anlassen verringert die Sprödigkeit von Metallen.

Anwendungen

Glühen: Das Tempern wird für Metalle und Metalllegierungen verwendet.

Härten: Das Härten wird für Metalllegierungen mit ausreichendem Kohlenstoff- und Legierungsgehalt verwendet.

Anlassen: Das Anlassen wird hauptsächlich für Stahl verwendet.

Fazit

Glühen, Härten und Tempern sind Wärmebehandlungsprozesse. Der Hauptunterschied zwischen dem Tempern beim Tempern und Tempern besteht darin, dass das Tempern zum Erweichen eines Metalls oder einer Legierung und das Härten zum Erhöhen der Härte eines Metalls oder einer Legierung durchgeführt werden, während das Tempern zum Verringern der Sprödigkeit des abgeschreckten Metalls oder der Legierung erfolgt.

Referenz:

1. Himanshu Verma „Wärmebehandlungsprozesse“. LinkedIn SlideShare, 4. Mai 2017, hier verfügbar.
2. „Metallhärten / Metallhärten / Metallhärten.“ Härten, Härten, Härten bei Metlab in Wyndmoor, PA., Erhältlich hier.
3. Gulfam Hussain, Materialingenieur folgen. "Härten (Wärmebehandlung) Abschrecken." LinkedIn SlideShare, 28. März 2016, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Glühen eines Silberstreifens" Von Mauro Cateb - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Simms Einspritzpumpe, Fordson Traktor, Jahrgang 2012 der Cophill Farm" Von Andy Dingley - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
3. "Temperierungsstandards für Schmiedekunst" Von Zaereth - Eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia