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Wärmebehandlung in der Metallverarbeitung

Beispiele für die Wärmebehandlung sind unter anderem Flammrichten, Flammhärten, Warmformen und Wärmebehandlungen im Zusammenhang mit Schweißverfahren.

Beim Flammlöten dient die Flamme zum Schmelzen und beim Beschichtungsverfahren durch Flammspritzen zum Aufschmelzen des Spritzguts. Beim Autogenschneiden und Fugenhobeln übernimmt die Flamme die Erwärmung auf Zündtemperatur, um den Schneidvorgang in Gang zu setzen und aufrechtzuerhalten.

Kohlenwasserstoffe wie Methan, Ethylen, Acetylen, Propan und Propylen oder Wasserstoff werden als Brenngase beim Flammwärmen verwendet. Temperatur und Intensität der Flamme hängen von den verwendeten Brenngasen und ihrem Mischungsverhältnis mit Sauerstoff ab. Acetylen- und Wasserstoffflammen können auf eine neutrale oder reduzierende Atmosphäre eingestellt werden, alle anderen gängigen Brenngase haben dagegen eine oxidierende Flamme.

LINDOFLAMM® ist die Lösung von Linde, die sämtliche Anforderungen im Bereich der Wärmebehandlung abdeckt. 

Die wichtigsten Wärmebehandlungen werden nachfolgend beschrieben:

Vorwärmen: Zur Vermeidung von Rissen beim Härten müssen bestimmte Werkstoffe vor dem Schweißen vorgewärmt werden. Nach dem Schweißen kann eine Wärmebehandlung zum Abbau der durch den Schweißprozess entstandenen Spannungen erforderlich sein.

Flammrichten: Diese Technik dient dazu, die Form von Teilen zu verändern oder die Form verzogener Teile wieder herzustellen. Wenn ein Bauteil gezielt örtlich bis in den plastischen Bereich erwärmt wird, tritt dabei infolge behinderter Wärmedehnung eine bleibende Stauchung ein. Während des Abkühlens ergibt sich eine Kürzung im Werkstück. Ein entsprechend qualifizierter Arbeiter kann einzelne Stellen gezielt erwärmen, um eine unerwünschte Formveränderung zu beseitigen.

Schmelzen: Hierzu gehören Weich- und Hartlöten, das Aufschmelzen des Spritzguts beim Flammspritzen sowie Gasschweißen.

Formen: Das zu formende Teil wird örtlich erwärmt. Danach wird das Teil durch eine von außen einwirkende Kraft geformt. Ein Beispiel hierfür ist das Ausweiten von Rohrstutzen.

Schrumpfpassung: Herbeiführung einer Größenänderung zur Herstellung einer Schrumpfpassung für die sichere Montage von Wellen/Lagern. Zum Kühlen (Schrumpfen) kann flüssiger Stickstoff verwendet werden, zum Erwärmen (Ausdehnen) eine Sauerstoff-Acetylen-Flamme.

Wärmebehandlung zum Abbau von Spannungen: Dies kann nach dem Schweißen erforderlich sein.

Veränderungen des Metallgefüges: Dies kann durch Flammhärten erreicht werden.

Die Wärmebehandlung zielt darauf ab, Spannungen im Metall abzubauen oder das kristalline Gefüge zu verändern.

Die Eigenschaften eines Metalls hängen stark von seinem Kristallgefüge ab. Beim Stahl ist der Kohlenstoffgehalt entscheidend. Durch den Temperatursturz bleibt dem Stahl für die übliche Gefügeumwandlung nicht ausreichend Zeit. Das Gefüge wird sozusagen "eingefroren". Bei der Aufkohlung wird mit Hilfe eines kohlenstoffhaltigen Gases der Kohlenstoffgehalt im Metall gesteigert, bei der Entkohlung wird er reduziert. Je nach Kohlenstoffgehalt wird das Metall dadurch hart oder zäh.

 

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