KategorieWärmebehandlung
Wärmebehandlung von Stahl: welcher Prozess bewirkt was – und was ins Angebot gehört
Wärmebehandlung verändert, was der Stahl IST – nicht nur seine Form oder Oberfläche. Glühen, Normalglühen, Härten, Anlassen und die übrigen Verfahren verschieben das Gefüge jeweils an einen anderen Punkt, und die Temperatur, die das bewirkt, gehört zu einer bestimmten Güte, nicht zu Stahl im Allgemeinen. Diese Seite behandelt, was ein Käufer wirklich braucht: welches Verfahren was bewirkt, warum hier keine allgemeingültige Temperatur genannt werden kann, was mit dem Zeugnis Ihres Materials nach der Behandlung geschieht, und welche Angaben ein Betrieb braucht, bevor er ein Angebot erstellen kann. Güte-spezifische Werte finden Sie auf der eigenen Seite dieser Güte in diesem Katalog.
Wärmebehandlungsverfahren
Glühen
Erwärmen über den Umwandlungsbereich, Halten und anschließend langsames Abkühlen — meist im Ofen —, um den Stahl weicher zu machen, innere Spannungen abzubauen und die Zerspan- oder Umformbarkeit zu verbessern.
Richtwert
Quelle: Trade consensus and standard metallurgical terminology; pgisteel.com describes two unnamed annealing tiers ('Sub-Critical Annealing', 'Full Annealing') by soak temperature without a single 'annealing' menu line to cite as the named service.
Normalglühen
Erwärmen über den Umwandlungsbereich mit anschließender Abkühlung an ruhender Luft statt im Ofen; das ergibt ein feineres, gleichmäßigeres Korn als im Anlieferungszustand. Oft ein Vorbereitungsschritt vor der Zerspanung oder einer weiteren Wärmebehandlung.
Richtwert
Quelle: Standard metallurgical terminology. Not named individually by any of the four catalogue sources reviewed for this service — presented as a definition, not as a claim that a reviewed supplier lists it by name.
Härten
Schnelles Abkühlen aus dem Bereich über der Umwandlungstemperatur — in Öl, Wasser, Luft oder einem anderen Mittel —, um ein hartes, hochfestes Gefüge einzufrieren. Auch Härten genannt. Fast immer gefolgt vom Anlassen; Härten allein lässt den Stahl spröde zurück.
Richtwert
Quelle: Standard metallurgical terminology; pgisteel.com lists 'flame hardening' as a related service without naming quenching directly.
Anlassen
Erneutes Erwärmen eines gehärteten Stahls auf eine niedrigere Temperatur mit Haltezeit, um einen Teil der Härte gegen Zähigkeit einzutauschen und die durch das Härten entstandene Sprödigkeit zu verringern.
Richtwert
Quelle: Standard metallurgical terminology, applied after quenching in practice (see Quenching and tempering below). Not itemised individually by the sources reviewed.
Vergüten
Die zweistufige Abfolge — Härten, dann Anlassen — wird als ein Verfahren behandelt, weil erst das Anlassen das gehärtete Teil brauchbar macht. Erst die Kombination, nicht ein einzelner Schritt, bestimmt das endgültige Verhältnis von Festigkeit zu Zähigkeit.
Richtwert
Quelle: Standard metallurgical terminology for the two-step quench-then-temper sequence; pgisteel.com offers to 'heat treat to YOUR specifications' through partners without naming the sequence itself.
Spannungsarmglühen
Erwärmen unterhalb des kritischen (Umwandlungs-)Bereichs, um Eigenspannungen aus Warmwalzen, Schweißen, Scheren oder Brennschneiden abzubauen, ohne Härte oder Gefüge wie beim Glühen oder Härten zu verändern.
Vom Anbieter veröffentlicht
Quelle: pgisteel.com 'Stress Relieving' service description (heating below the critical range to relieve residual stress from hot rolling, welding, shearing or gas cutting) AND kts-stahl.de, which lists 'Spannungsarmglühen' (stress relieving) as its own line in the service portfolio — confirmed on two independent, differently-languaged supplier pages.
Aufkohlen
Eindiffundieren von Kohlenstoff in die Oberfläche eines kohlenstoffarmen Stahls bei erhöhter Temperatur mit anschließendem Härten, sodass das Teil eine harte, verschleißfeste Randschicht über einem zähen, duktilen Kern erhält. Auch Einsatzhärten genannt.
Richtwert
Quelle: Standard metallurgical terminology for case hardening by carbon diffusion. Not named individually by the sources reviewed for this service.
Nitrieren
Eindiffundieren von Stickstoff in die Stahloberfläche bei vergleichsweise niedriger Temperatur, wodurch eine harte Randschicht ohne anschließendes Härten entsteht — mit guter Verschleiß- und Dauerfestigkeit bei minimalem Verzug.
Richtwert
Quelle: Standard metallurgical terminology for case hardening by nitrogen diffusion. Not named individually by the sources reviewed for this service.
Was den Preis bestimmt
- Welches Verfahren oder welche Kombination von Verfahren
- Werkstoffgüte und Querschnitt
- Ausgangszustand und gewünschter Zielzustand
- Menge und Losgröße
- Ofenkapazität und Terminplanung
- Geforderte Prüfungen und Dokumentation
Angaben für eine Anfrage
- Güte oder Werkstoffnummer
- Aktueller Zustand des Materials
- Gewünschter Zustand oder Härte
- Abmessungen und Menge
- Norm oder Spezifikation, die die Behandlung erfüllen muss
- Ob Sie ein Prüfzeugnis nach der Behandlung benötigen
- Lieferanschrift und Wunschtermin
Zeugnis nach der Behandlung
Bei Stahleinkauf üblich: 3.1
Die Wärmebehandlung verändert das Material, das das Zeugnis beschreibt. Ein vor der Behandlung ausgestelltes Zeugnis 3.1 oder 3.2 beschreibt den Stahl, bevor Härten, Anlassen oder Glühen seine Eigenschaften verändert haben — fragen Sie nach, ob das Zeugnis, das Sie erhalten, den Anlieferungs- oder den Behandlungszustand abbildet.
Normvorgabe
Quelle: EN 10204 defines inspection-document types; kts-stahl.de (werkszeugnis3-1-wz3-1) sets out the WZ 3.1 / WZ 3.2 distinction — a manufacturer-issued 3.1 versus a 3.1 plus independent third-party inspection for 3.2.
Dienstleistungen
Welche Wärmebehandlungsverfahren bieten Sie an?
Glühen macht den Stahl weicher und baut Spannungen ab, indem über den Umwandlungsbereich erwärmt und langsam abgekühlt wird. Normalglühen ist ähnlich, kühlt aber an Luft ab und ergibt ein feineres, gleichmäßigeres Korn. Härten kühlt aus dem Bereich über der Umwandlungstemperatur rasch ab, um ein hartes Gefüge einzufrieren, und wird fast immer vom Anlassen gefolgt, das auf eine niedrigere Temperatur zurückerwärmt und dabei etwas Härte gegen Zähigkeit tauscht — erst Härten und Anlassen zusammen, nicht Härten allein, ergeben ein brauchbares gehärtetes Teil. Spannungsarmglühen ist milder: Es bleibt unter dem Umwandlungsbereich und baut Eigenspannungen aus Walzen, Schweißen oder Schneiden ab, ohne Härte oder Gefüge zu verändern. Aufkohlen und Nitrieren sind Einsatzhärteverfahren, die Kohlenstoff bzw. Stickstoff in die Oberfläche eindiffundieren und so eine harte, verschleißfeste Randschicht über einem zäheren Kern erzeugen. Welches Verfahren für Ihr Teil passt, hängt von der Güte und der geforderten Funktion ab.
Auf welche Temperatur wird mein Stahl erwärmt?
Das hängt vollständig von der Güte ab, daher lässt sich hier ehrlich kein einzelner Wert nennen. Als ein veröffentlichtes Beispiel nennt PGI Steel für Spannungsarmglühen 1100–1200 °F bei kohlenstoffärmeren Stählen wie A36, A572 Gr50/A709 und 1020, für unterkritisches Glühen 1350–1450 °F bei kohlenstoffreicheren Güten wie 1045 oder 4140, und für volles Glühen 1500–1650 °F. Das sind die eigenen Verfahrensbereiche eines Anbieters für die genannten Gütegruppen, kein allgemeingültiger Wert — die Temperatur für Ihre konkrete Güte ist eine Eigenschaft dieser Güte. Prüfen Sie die eigene Seite dieses Werkstoffs in diesem Katalog, oder lassen Sie sich den Wert für Ihre genaue Spezifikation von Ihrem Betrieb bestätigen.
Welches Abschreckmittel verwenden Sie?
Eine ehrliche allgemeine Antwort gibt es nicht — Öl, Wasser, Luft oder ein bestimmtes Abschreckmittel wird für die Güte und die angestrebten Eigenschaften gewählt, und hier eines zu nennen wäre für die meisten Leser die falsche Anweisung für ihren Stahl. Fragen Sie Ihren Betrieb, welches Mittel er für Ihre Güte einsetzt und warum — das ist eine der Entscheidungen, die bestimmt, ob das Teil die gewünschten Eigenschaften erreicht, ohne zu reißen oder sich zu verziehen.
Erhalte ich nach der Wärmebehandlung ein Zeugnis nach EN 10204?
Das läuft hier anders als bei jeder anderen Leistung auf dieser Seite. EN 10204 definiert die Prüfbescheinigungsarten 2.1, 2.2, 3.1 und 3.2, wobei 3.1 der übliche Standard für Käufer ist — aber die Wärmebehandlung VERÄNDERT das Material, das sie bescheinigt. Ein vor der Behandlung ausgestelltes Zeugnis 3.1 beschreibt den Stahl, bevor Härten, Anlassen oder Glühen seine Eigenschaften verändert haben. Fragen Sie den Betrieb direkt, ob das Zeugnis, das Sie erhalten, den Anlieferungs- oder den Behandlungszustand abbildet, und ob eine erneute Prüfung nach der Behandlung enthalten ist oder gesondert angefragt werden muss.
Verändert die Wärmebehandlung die Eigenschaften meines Materials?
Ja — genau das ist der Zweck der Leistung. Anders als Schneiden oder Reinigen, die Form oder Oberfläche verändern, verändert die Wärmebehandlung, was der Stahl IST: Härte, Festigkeit, Duktilität und Zähigkeit verschieben sich absichtlich an einen anderen Punkt. Genau deshalb zählen der Lieferzustand und eine Prüfung nach der Behandlung hier mehr als bei jeder anderen Leistung dieses Katalogs — das Teil, das den Ofen verlässt, ist mechanisch nicht mehr dasselbe Material, das hineinging.
Welche Angaben braucht ihr für ein Angebot?
Nennen Sie Güte oder Werkstoffnummer, den aktuellen Zustand und den Zustand oder die Härte, die Sie erreichen möchten. Ergänzen Sie Abmessungen und Menge, eine geltende Norm oder Spezifikation, ob Sie ein Prüfzeugnis nach der Behandlung benötigen, sowie Lieferanschrift und Wunschtermin. Diese sieben Angaben machen aus einer Anfrage einen belastbaren Preis und ein festgelegtes Verfahren statt einer Schätzung.
Kann ich eigenes Material zur Wärmebehandlung einschicken?
Eigenes Material zur Behandlung einzuschicken ist üblich, aber ob ein bestimmter Betrieb das annimmt und zu welchen Bedingungen, ist unterschiedlich. Fragen Sie vor dem Versand nach — und weil die Wärmebehandlung die Eigenschaften des Materials verändert, fragen Sie gezielt, wie der Betrieb den behandelten Zustand dokumentiert und ob diese Dokumentation auf das Zeugnis Bezug nimmt, mit dem das Material angeliefert wurde.
Welche Teilegrößen können behandelt werden?
Die Kapazität hängt vollständig vom Ofen des jeweiligen Betriebs ab. Als ein veröffentlichtes Beispiel: Der Ofen von Metals Engineering für Spannungsarmglühen erreicht bis zu 1750 °F, hält die Charge auf ±25 °F genau und kann mehrere Thermoelemente pro Durchlauf protokollieren, mit Konformitätsbescheinigung und Temperaturprotokoll für jeden Auftrag. Das ist die Ausstattung eines einzelnen Anbieters, kein branchenweiter Wert — fragen Sie Ihren Betrieb, was er unterbringen kann und wie er den Durchlauf dokumentiert.
Gibt es eine Mindestmenge?
Für die Wärmebehandlung gibt es keine branchenweite Mindestmenge; sie hängt vom Betrieb und davon ab, wie ein Auftrag in dessen Ofenplanung passt. Fragen Sie das im Rahmen Ihrer Anfrage, statt es anzunehmen.
Wie lang ist die Lieferzeit?
Eine allgemeine Lieferzeit lässt sich ehrlich nicht nennen — sie hängt vom Betrieb, vom Verfahren, vom Querschnitt und von der aktuellen Ofenauslastung ab. Lassen Sie sich mit dem Angebot einen verbindlichen Termin bestätigen.
Was kostet eine Wärmebehandlung?
Die Wärmebehandlung wird nicht nach einem einzigen Satz bepreist, daher würde jede hier genannte Zahl in die Irre führen. Preisbestimmend sind das Verfahren oder die Verfahrenskombination, Güte und Querschnitt, Ausgangs- und Zielzustand, die Menge, die Ofenplanung sowie geforderte Prüfungen oder Dokumentation. Schicken Sie die sieben Punkte der Angebots-Checkliste, und Sie erhalten einen festen Preis statt einer Spanne.
Sollte ich diese Seite oder die Seite des Werkstoffs für Temperatur- und Härtewerte nutzen?
Nutzen Sie diese Seite, um zu verstehen, welches Verfahren was bewirkt, was ein Zeugnis nach der Behandlung bedeutet und welche Angaben ein Betrieb für ein Angebot braucht. Die tatsächlichen Temperatur-, Mittel- und Härtewerte für IHRE Güte finden Sie auf der eigenen Seite dieses Werkstoffs in diesem Katalog — die Verfahrensnamen und Definitionen sind auf beiden Seiten gleich, aber die Zahlen, die für Ihren Stahl zählen, gehören dorthin, spezifisch für diese Güte, nicht für Stahl im Allgemeinen.
