Warum ist nach dem Abschrecken von Eisengussteilen ein Anlassen erforderlich?

Das Abschrecken ist ein weit verbreitetes Wärmebehandlungsverfahren bei der Herstellung von Eisengussteilen. Dabei wird das erhitzte Gussstück schnell abgekühlt, um bestimmte mechanische Eigenschaften wie erhöhte Härte und Festigkeit zu erreichen. Allerdings reicht das Abschrecken allein oft nicht aus und das Anlassen ist ein entscheidender Folgeschritt. Als Eisengusslieferant weiß ich, wie wichtig das Anlassen nach dem Abschrecken ist, und in diesem Blog werde ich mich mit den Gründen für diese Notwendigkeit befassen.

Das Abschrecken und seine Auswirkungen verstehen

Bevor wir die Notwendigkeit des Anlassens untersuchen, wollen wir kurz den Abschreckprozess verstehen. Wenn ein Eisenguss auf eine bestimmte Temperatur im austenitischen Bereich erhitzt und dann schnell abgekühlt wird, wandelt sich der Austenit in Martensit um. Martensit ist eine sehr harte und spröde Phase, was der Hauptgrund dafür ist, dass Abschrecken zur Erhöhung der Härte von Eisengussstücken eingesetzt wird.

Durch die schnelle Abkühlung beim Abschrecken entstehen hohe innere Spannungen im Gussstück. Diese Spannungen sind eine Folge der Volumenänderung, die mit der Umwandlung von Austenit in Martensit einhergeht. Darüber hinaus können die ungleichmäßigen Abkühlungsraten im gesamten Gussteil auch zur Entstehung innerer Spannungen beitragen. Wenn diese Spannungen nicht abgebaut werden, können sie zu verschiedenen Problemen wie Rissbildung, Verformung und verminderter Duktilität führen.

Gründe für das Anlassen nach dem Abschrecken

1. Stressabbau

Einer der wichtigsten Gründe für das Anlassen nach dem Abschrecken ist der Abbau der inneren Spannungen, die während des Abschreckprozesses entstehen. Beim Anlassen wird das abgeschreckte Gussstück auf eine Temperatur unterhalb des unteren kritischen Punktes des Eisen-Kohlenstoff-Phasendiagramms erhitzt und über einen bestimmten Zeitraum auf dieser Temperatur gehalten. Während dieses Prozesses werden die inneren Spannungen allmählich abgebaut, da die Atome innerhalb der Kristallstruktur über genügend Energie verfügen, um sich neu anzuordnen.

Durch die Reduzierung der Eigenspannungen wird die Gefahr von Rissen und Verformungen deutlich minimiert. Aufgrund der hohen Spannungskonzentrationen können sich beim Abschrecken Risse bilden, die sich mit der Zeit ausbreiten und zum Versagen des Gussstücks führen können. Das Tempern trägt dazu bei, solche katastrophalen Ausfälle zu verhindern, indem es das Gussstück stabiler und weniger anfällig für Risse macht.

2. Verbesserung der Duktilität und Zähigkeit

Wie bereits erwähnt, führt das Abschrecken zur Bildung von Martensit, der extrem hart, aber auch sehr spröde ist. In vielen Anwendungen ist eine Kombination aus Härte und Zähigkeit erforderlich. Bei Automobilkomponenten müssen Zahnräder beispielsweise hart genug sein, um dem Verschleiß standzuhalten, aber auch robust genug, um Stoßbelastungen ohne Bruch zu absorbieren.

Das Anlassen ermöglicht die teilweise Zersetzung von Martensit in eine duktilere und zähere Struktur. Die genaue Strukturbildung beim Tempern hängt von der Tempertemperatur und -zeit ab. Bei niedrigeren Anlasstemperaturen zerfällt ein Teil des Martensits in eine Mischung aus Ferrit und Zementit, was die Duktilität und Zähigkeit des Gussstücks verbessert und gleichzeitig eine relativ hohe Härte beibehält. Mit zunehmender Anlasstemperatur nimmt das Ausmaß der Zersetzung zu und die Härte nimmt weiter ab, während sich Duktilität und Zähigkeit weiter verbessern.

3. Kontrolle der Härte

Durch Anlassen lässt sich die Härte des abgeschreckten Gussstücks steuern. Durch sorgfältige Auswahl der Anlasstemperatur und -zeit ist es möglich, die gewünschte Härte für eine bestimmte Anwendung zu erreichen. Wenn ein Gussstück beispielsweise eine hohe Oberflächenhärte für die Verschleißfestigkeit, aber auch einen duktileren Kern für die Schlagfestigkeit haben muss, kann ein zweistufiger Vergütungsprozess eingesetzt werden.

Die erste Stufe des Anlassens kann bei einer relativ niedrigen Temperatur durchgeführt werden, um die inneren Spannungen abzubauen und die Zersetzung des Martensits einzuleiten. Die zweite Stufe kann bei einer höheren Temperatur erfolgen, um die Härte weiter anzupassen und die mechanischen Eigenschaften insgesamt zu verbessern. Diese Flexibilität bei der Steuerung der Härte macht das Anlassen zu einem wesentlichen Schritt bei der Wärmebehandlung von Eisengussteilen.

Auswirkungen auf verschiedene Arten von Eisengussteilen

Die Notwendigkeit eines Anlassens nach dem Abschrecken gilt für verschiedene Arten von Eisengussteilen, einschließlich Grauguss, Sphäroguss und Weißguss.

Grauguss

Grauguss ist für seine gute Gießbarkeit und Dämpfungsfähigkeit bekannt. Das Abschrecken von Grauguss kann seine Härte erhöhen, aber die hohen inneren Spannungen, die beim Abschrecken entstehen, können zu Rissen führen. Um diese Spannungen abzubauen und die Duktilität des abgeschreckten Graugusses zu verbessern, ist Anlassen erforderlich. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, bei denen das Gussstück dynamischen Belastungen ausgesetzt ist, beispielsweise in Motorblöcken.

Sphäroguss

Sphäroguss weist im Vergleich zu Grauguss aufgrund des Vorhandenseins von Graphitknötchen eine höhere Duktilität und Zähigkeit auf. Durch Abschrecken kann die Festigkeit erheblich erhöht werden, das resultierende martensitische Gefüge ist jedoch spröde. Durch Anlassen wird der Martensit in eine duktilere Struktur umgewandelt, wodurch sichergestellt wird, dass das Sphäroguss seine hervorragende Kombination aus Festigkeit und Duktilität behält. Bauteile aus duktilem Gusseisen, die in der Bau- und Transportindustrie verwendet werden, müssen nach dem Abschrecken häufig angelassen werden, um die Leistungsanforderungen zu erfüllen.

Weißes Eisen

Weißes Eisen ist sehr hart und verschleißfest, aber extrem spröde. Durch das Abschrecken von Weißeisen kann die Härte noch weiter erhöht werden, die Gefahr einer Rissbildung ist jedoch sehr hoch. Das Anlassen ist unerlässlich, um die inneren Spannungen zu reduzieren und die Zähigkeit von Weißgussstücken zu verbessern. Gussteile aus Weißguss, die in Bergbau- und Zerkleinerungsanwendungen verwendet werden, profitieren vom Anlassen nach dem Abschrecken, um ihre Lebensdauer zu verlängern.

Unsere Leistungen als Eisengusslieferant

Als Lieferant von Eisengussteilen sind wir uns der entscheidenden Rolle des Anlassens nach dem Abschrecken bei der Herstellung hochwertiger Eisengussteile bewusst. Wir verfügen über hochmoderne Wärmebehandlungsanlagen, die es uns ermöglichen, die Abschreck- und Anlassprozesse präzise zu steuern. Unsere erfahrenen Techniker überwachen Temperatur, Zeit und Abkühlgeschwindigkeit genau, um sicherzustellen, dass jedes Gussstück die erforderlichen mechanischen Eigenschaften erfüllt.

Wir bieten eine breite Palette von Eisengussprodukten an, auch solche, die komplexe Wärmebehandlungsprozesse erfordern. Ob Sie brauchenOEM-Druckguss aus Aluminium und Zinklegierung aus Magnesium,Großhandel für umweltfreundliche Zubehörherstellung, Gusseisen-Druckguss, oderFabrikpräzisionsgussteile aus Gusseisen und Edelstahlkönnen wir Ihnen Produkte liefern, die Ihren spezifischen Anforderungen entsprechen.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Anlassen nach dem Abschrecken ein notwendiger Schritt bei der Wärmebehandlung von Eisengussstücken ist. Es trägt dazu bei, innere Spannungen abzubauen, die Duktilität und Zähigkeit zu verbessern und die Härte des Gussstücks zu kontrollieren. Indem wir die Bedeutung des Härtens verstehen, können wir Eisengussteile herstellen, die zuverlässiger sind und in verschiedenen Anwendungen eine bessere Leistung erbringen.

Wenn Sie hochwertige Eisengussteile benötigen, laden wir Sie ein, uns für die Beschaffung und weitere Gespräche zu kontaktieren. Unser Expertenteam unterstützt Sie gerne dabei, die besten Lösungen für Ihre spezifischen Anforderungen zu finden.

Referenzen

• ASM-Handbuch Band 4: Wärmebehandlung. ASM International.
• Metals Handbook Desk Edition, 3. Auflage. ASM International.
• Handbuch für Eisenguss: Eigenschaften, Prozesse und Anwendungen. AFS (American Foundry Society).