Vergüten (Metallbearbeitung)


Vergüten (Metallbearbeitung)

Vergütung bezeichnet die Kombination aus Härten und Anlassen von Stahl bei höheren Temperaturen, um mit dieser Wärmebehandlung das Material mit hoher Festigkeit bei gleichzeitig hohen Zähigkeitseigenschaften zu versehen.

Das Härten erfolgt durch schnelle Abkühlung aus dem Austenitgebiet heraus. Das Material soll (nach Hanemann) mindestens 4° C pro Minute aufgeheizt werden. Die Temperaturen für das Härten liegen oberhalb der Temperatur der vollständigen Ferritauflösung: bei untereutektoiden Werkstoffen 30 bis 50 °C oberhalb der Umwandlungslinie Ac3, bei übereutektoiden Werkstoffen oberhalb des Umwandlungspunkts Ac1 (ca. 750-900 °C). Die Haltezeit auf der Härtetemperatur beträgt ca. 20 + (Werkstückdicke D(mm)/2) Minuten (nach Ruhfus). Beim folgenden Abschrecken wird in der Regel ein martensitisches Gefüge, bei manchen Werkstoffen auch Bainit oder ein Gemisch aus Martensit und Bainit, erzeugt. Diese Gefüge haben für die jeweilige Stahlsorte die höchstmögliche Härte.

Als Abschreckmedium kommt je nach Werkstoff entweder Wasser, Öl, Salzbad oder Luft in Betracht. Im Allgemeinen müssen Stähle mit wenig Kohlenstoff und niedrigem Legierungsanteil schroffer abgekühlt werden als Stähle mit mehr Kohlenstoff und höherem Anteil an Legierungselementen, da die zusätzlichen Bestandteile die Diffusionswege des Kohlenstoffs behindern und dem Martensit so mehr Zeit geben sich auszubilden.

Der Anlassvorgang findet je nach Stahlsorte und Verwendungszweck bei Temperaturen zwischen 150 °C und 700 °C statt. Je nach den verlangten mechanischen Eigenschaften werden die Werkstücke auf dieser Temperatur unterschiedlich lange gehalten und im allgemeinen an Luft abgekühlt. Als Faustregel für die Anlasszeit gilt: doppelte Haltezeit als die Haltezeit des Materials auf der Austenitisierungstemperatur beim Härten.

Beim isothermischen Vergüten werden beide Vorgänge zusammengefasst: Die Werkstücke werden aus der Härtungstemperatur direkt in das Anlassbad gebracht, dort eine bestimmte Zeit belassen und anschließend definiert abgekühlt.

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