Glühen

In der Metallurgie und Materialforschung bezeichnet das Glühen eine Art Wärmebehandlung, welche die mechanischen, physikalischen und chemikalischen Eigenschaften eines Werkstoffs verändert. Durch das Glühen werden Stähle einfacher verarbeitet, da die Verformbarkeit verbessert und die Härte reduziert wird.

 

Funktionsweise

Das Glühen von Stahl bewirkt die Neuordnung der Atome im Kristallgitter, welche durch die langsame Erhitzung über der Rekristallisationstemperatur hervorgerufen wird. Bei konstanten Temperatur wird der Werkstoff dann für die gewünschte Zeit gehalten. Dadurch werden Gitterbaufehler in der Kristallstruktur reduziert, wodurch die Dehnung und Formbarkeit verbessert werden.

Nach dem Glühen wird der Werkstoff abgekühlt. Je nach gewünschten Werkstoffeigenschaften können weitere Wärmebehandlungen durchgeführt werden. Die endgültigen Werkstoffeigenschaften sind stark abhängig von der Zusammensetzung des Metalls, sowie der Wärme-und Abkühlungsgeschwindigkeit.

 

Gründe zum Glühen

Werkstoffe werden der Wärmebehandlung auf Grund von folgenden Gründen ausgesetzt:

  • Reduktion der Härte zur Kaltumformung: Spannungsrisskorrosionen sind eines der größten Herausforderungen der Kaltumformung. Daher muss wieder etwas Duktilität hergestellt werden, welche durch Glühen erzielt wird.
  • Reduktion der Eigenspannung: Ein Nebeneffekt des Glühens ist der Rückgang der Eigenspannung. Sind Werkstoffe einer konstanten Hitze ausgesetzt, wird die Streckfestigkeit reduziert. Der eigentliche Prozess zur Reduktion der Eigenspannung zielt allerdings nicht darauf ab, die Werkstoffeigenschaften grundsätzlich zu verändern, wie es der Fall beim Weichglühen ist.
  • Bessere maschinelle Bearbeitbarkeit: Die reduzierte Härte begünstigt eine bessere Bearbeitbarkeit des Materials.

 

Geeignete Werkstoffe

Natürlich ist Stahl für uns wichtigste Werkstoff beim Glühverfahren. Jedoch eignen sich auch andere Metalle zum Glühen: Messing, Kupfer und Silber können auch für das Glühen verwendet werden. Sie werden erhitzt, anschließend werden sie abgekühlt, bis sie Zimmertemperatur erreichen. Im Gegensatz zu Stahl, welcher langsam an der Luft seine Temperatur verliert, können Messing, Kupfer und Silber auch in Wasser abgeschreckt werden. Stahl muss allerdings langsam abkühlen, damit er nach dem Glühen besser verarbeitet werden kann. Nach dem Schritt kann er dann weiteren Wärmebehandlungen unterzogen werden, welche das Abschrecken einbeziehen.