Abschrecken von Stahl – Defintion, Abschreckmedien

Wie funktioniert das Abschrecken von Stahl?

Vor dem Härten weisen die meisten Stähle ein Perlitgefüge auf, das aus mehreren nebeneinanderliegenden Schichten von Ferrit und Zementit besteht. Aufgrund seiner ungünstigen Eigenschaften wird das Phasengemisch in verschiedenen Schritten behandelt, um das perlitische Gefüge zu reduzieren. Zunächst wird das Material bei seiner Austenitisierungstemperatur erhitzt, wodurch sich der Kohlenstoff aus dem vorhandenen Zementit löst und Austenit entsteht. Sobald die Phasenumwandlung bis zum gewünschten Grad abgeschlossen ist, kann das Werkstück durch schnelles Abkühlen mit einem Abschreckmittel auf Raumtemperatur gehärtet werden. Die Wahl des Mittels kann einen starken Einfluss auf die Eigenschaften des Werkstoffs haben. Durch die Behandlung wird ein Teil der Kristallstruktur des Werkstücks in ein martensitisches Gefüge umgewandelt, das wesentlich härter als Austenit ist. Der Prozess kann so verlängert werden, dass sich eine gleichmäßige Temperaturverteilung über das gesamte Werkstück ergibt.

Abschreckmittel

Wie bereits erwähnt, kann der Abkühlungsprozess mit verschiedenen Medien durchgeführt werden, die jeweils eigene Eigenschaften und Abschreckgeschwindigkeiten aufweisen. Die gängigsten Medien sind Wasser, Öl und Luft.

• Wasser: Wasser ist das gebräuchlichste Abschreckmedium, schreckt erhitztes Metall sehr schnell ab und wird häufig verwendet, wenn das Material eine maximale Härte erreichen soll. Es ist als Kühlmittel sehr beliebt, weil es praktisch und billig ist. Außerdem ist Wasser wiederverwendbar und nicht brennbar, was es zu einem sehr zuverlässigen Mittel macht. Bei diesem Verfahren wird der erhitzte Stahl in Wasser gesenkt. Aufgrund der schnellen Abkühlung von Wasser kann es zu unerwünschter Sprödigkeit, Verformung und kleinen Rissen kommen.
• Öl: Ähnlich wie beim Abkühlen mit Wasser wird ein Tank mit Öl gefüllt und das Werkstück darin eingetaucht. Eine weitere Gemeinsamkeit mit dem Abschrecken mit Wasser ist, dass das Öl durch das Werkstück gespült werden kann. Aufgrund der unterschiedlichen Abkühlungsgeschwindigkeiten werden je nach Anwendung verschiedene Öle verwendet. Öl wird in der Regel für Werkstoffe verwendet, die nicht extrem gehärtet werden müssen.
• Luft: Eine weitere weit verbreitete Technik ist das Abschrecken durch Luft oder Gase. Die Beliebtheit des Luftabschreckens beruht auf der Erschwinglichkeit und Verfügbarkeit. Man kann sagen, dass jedes Werkstück, das durch einfaches Stehenlassen auf Raumtemperatur abgekühlt wird, an der Luft abgeschreckt wurde, auch wenn eine langsame Abkühlung an der Luft gewöhnlich als Normalisieren bezeichnet wird. Außerdem kann die Abkühlung an Luft gezielter erfolgen, wenn die Luft auf das Metall und um es herum gepresst wird.
• Salzsole: Sole, eine Lösung von Salz in Wasser, ist ein weiteres gängiges Abschreckmittel. Aufgrund des vorhandenen Salzes lässt sich Stahl schneller abkühlen, als nur mit reinem Wasser, was zu einem härterem, aber möglicherweise auch spröderem Werkstoff führt.
• Polymer-Lösungen: Hierbei handelt es sich um Lösungen auf Wasserbasis, denen Polymere zugesetzt werden, um die Abkühlgeschwindigkeit zu steuern. Diese Lösungen bieten eine Abkühlungsgeschwindigkeit zwischen der von Wasser und Öl und verringern das Risiko von Verformung und Rissbildung.

Welche Alternativen gibt es für das Härten von rostfreiem Stahl?

Eine hervorragende Möglichkeit, Werkstoffe ohne Abschrecken zu härten, ist das BORINOX®-Verfahren. Mit diesem Verfahren können Sie eine breite Palette unterschiedlicher Werkstoffe härten. Darüber hinaus bleibt die Korrosionsbeständigkeit Ihrer Werkstücke nach der Behandlung erhalten.