Induktion Stressabbau wird sowohl bei Eisen- als auch bei Nichteisenlegierungen angewandt und dient der Beseitigung innerer Eigenspannungen, die durch frühere Fertigungsverfahren wie Bearbeitung, Kaltwalzen und Schweißen entstanden sind. Ohne diese Behandlung kann die nachfolgende Verarbeitung zu inakzeptablen Verformungen führen und/oder das Material kann unter Gebrauchsproblemen wie Spannungsrisskorrosion leiden. Die Behandlung soll keine wesentlichen Änderungen der Materialstruktur oder der mechanischen Eigenschaften bewirken und ist daher normalerweise auf relativ niedrige Temperaturen beschränkt.
Kohlenstoffstähle und legierte Stähle können mit zwei Formen des Spannungsabbaus versehen werden:
1. Die Behandlung bei typischerweise 150-200 °C baut Spannungsspitzen nach dem Härten ab, ohne die Härte wesentlich zu verringern (z. B. bei einsatzgehärteten Bauteilen, Lagern usw.)
2. Eine Behandlung bei typischerweise 600-680 °C (z. B. nach dem Schweißen, der Bearbeitung usw.) sorgt für einen nahezu vollständigen Spannungsabbau.
Zielsetzung
Spannungsarmglühen von flachen Rohlingen aus Kohlenstoffstahl mit einer Geschwindigkeit von 9,1 Metern pro Minute, um die Härte der äußeren 51 mm auf jeder Seite zu verringern und Rissprobleme beim Endprodukt zu vermeiden
Material: Flache Rohlinge aus Kohlenstoffstahl (5,7-10,2"/145-259mm breit und 0,07-0,1"/1,8-2,5mm dick)
Temperatur: 1200 ºF (649 ºC)
Frequenz: 30 kHz
Induktionserwärmungsanlage: HLQ 200kW 10-30 kHz Induktionserwärmungsanlage, ausgestattet mit einer Fernwärmestation mit acht 10 μF Kondensatoren
- Eine geteilte Induktionsspule mit mehreren Windungen, die speziell für diese Anwendung entworfen und entwickelt wurde
Prozess Flachstahlrohlinge aus Kohlenstoffstahl laufen mit einer Geschwindigkeit von 9,1 Metern pro Minute durch eine Induktionsspule, um den Kohlenstoffstahl zu härten oder spannungsfrei zu machen. Während dieses Prozesses wird der Kohlenstoffstahl auf 1200 ºF (649 ºC) erhitzt. Dies reicht aus, um die Kaltverfestigung auf jeder Seite der Breite um 51 mm zu entfernen.
Ergebnisse/Nutzen
Geschwindigkeit: Die Induktion erhitzt den Kohlenstoffstahl schnell auf Temperatur, was eine Geschwindigkeit von 30 Fuß pro Minute ermöglicht.
-Wirkungsgrad: Induktionserwärmung spart nicht nur Produktionszeit, sondern auch Energiekosten
-Fußabdruck: Die Induktion benötigt nur eine geringe Stellfläche, so dass sie leicht in Produktionsprozesse integriert werden kann, wie z. B.
diese
Durch die Behandlung bei typischerweise 150-200°C werden Spannungsspitzen nach dem Härten abgebaut, ohne die Härte wesentlich zu verringern (z. B. bei einsatzgehärteten Bauteilen, Lagern usw.):
-Die Behandlung bei typischerweise 600-680°C (z.B. nach dem Schweißen, der maschinellen Bearbeitung usw.) sorgt für einen nahezu vollständigen Spannungsabbau.
-Nichteisenlegierungen werden je nach Legierungstyp und Zustand bei einer Vielzahl von Temperaturen spannungsarmgeglüht. Ausgehärtete Legierungen dürfen nur bei Temperaturen unterhalb der Aushärtetemperatur spannungsarmgeglüht werden.
Austenitische nicht rostende Stähle werden bei Temperaturen unter 480°C oder über 900°C spannungsarmgeglüht, wobei Temperaturen dazwischen die Korrosionsbeständigkeit bei nicht stabilisierten oder kohlenstoffarmen Sorten verringern. Behandlungen über 900°C sind oft vollständige Lösungsglühungen.
Normalisieren Das Normalisieren wird bei einigen, aber nicht allen Edelstählen angewandt und kann einen Werkstoff je nach seinem Ausgangszustand erweichen, härten oder entspannen. Ziel der Behandlung ist es, den Auswirkungen früherer Prozesse wie Gießen, Schmieden oder Walzen entgegenzuwirken, indem das vorhandene ungleichmäßige Gefüge in ein Gefüge umgewandelt wird, das die Bearbeitbarkeit/Umformbarkeit verbessert oder bei bestimmten Produktformen die Anforderungen an die endgültigen mechanischen Eigenschaften erfüllt.
Ein Hauptzweck besteht darin, einen Stahl so zu konditionieren, dass ein Bauteil nach der anschließenden Formgebung zufriedenstellend auf einen Härtevorgang reagiert (z. B. zur Unterstützung der Maßhaltigkeit). Das Normalisieren besteht aus dem Erhitzen eines geeigneten Stahls auf eine Temperatur, die typischerweise im Bereich von 830-950 °C liegt (bei oder über der Härtetemperatur von Härtungsstählen oder über der Aufkohlungstemperatur bei Aufkohlungsstählen), und dem anschließenden Abkühlen an Luft. Das Erhitzen erfolgt in der Regel an Luft, so dass eine anschließende Bearbeitung oder Oberflächenbehandlung erforderlich ist, um Zunder oder entkohlte Schichten zu entfernen.
Lufthärtende Stähle (z. B. einige Kfz-Getriebestähle) werden nach dem Normalisieren häufig "angelassen" (unterkritisch geglüht), um das Gefüge zu erweichen und/oder die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Auch in vielen Flugzeugspezifikationen ist diese Kombination von Behandlungen vorgeschrieben. Stähle, die in der Regel nicht normalgeglüht werden, sind solche, die bei der Abkühlung an der Luft erheblich härten würden (z. B. viele Werkzeugstähle), oder solche, die keinen strukturellen Nutzen bringen oder zu ungeeigneten Strukturen oder mechanischen Eigenschaften führen (z. B. die nichtrostenden Stähle).