Was ist am Spannungsabbau von Stahl beteiligt?
Spannungsfreier Stahl ist ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem ein Stahlwerkstück oder -teil für einen bestimmten Zeitraum einer bestimmten Temperatur ausgesetzt wird. Die Temperatur, bei der der Spannungsabbau stattfindet, wird durch die Umwandlungstemperatur bestimmt, die für verschiedene Stahllegierungen unterschiedlich sein kann. Jedes Stahlwerkstück kann auch eine andere Zeitdauer erfordern, da das gesamte Teil die Entlastungstemperatur erreichen muss. Nach Erreichen der gewünschten Temperatur kann das Werkstück entnommen und abkühlen gelassen werden. Dieser Prozess findet typischerweise nach der Bearbeitung statt und soll innere Spannungen aus dem Stahl entfernen.
Stahl ist eine Eisenlegierung, die unterschiedliche Mengen an Kohlenstoff enthalten kann, obwohl auch andere Metalle wie Mangan und Wolfram verwendet werden können. Diese Metalllegierung ist sehr fest und belastbar, aber durch maschinelle Bearbeitung können unerwünschte Spannungen in die physikalische Struktur eines Teils eingebracht werden. Spannungsfreier Stahl ist eine Möglichkeit, mit dieser Situation umzugehen, und bearbeitete Stahlteile können sich während des Gebrauchs verziehen oder reißen, wenn diese Art von Maßnahme nicht ergriffen wird. Dieses Verfahren kann die inneren Spannungen im Stahl um über 90% verringern und ist besonders nützlich für große Guss- oder Schweißteile sowie für Werkstücke, bei denen während der Bearbeitung viel Material entfernt wurde.
Das allgemeine Verfahren zum Entlasten von Stahl ist für alle Legierungen gleich, wobei sich die Besonderheiten des Verfahrens unterscheiden können. Bei diesem Prozess werden Stahlteile nach dem Bearbeitungsprozess mit Wärme beaufschlagt, deren genaue Temperatur von der jeweiligen Legierung abhängt. Im Allgemeinen liegt die Entlastungstemperatur um 75 ° C unter der Umwandlungstemperatur von Stahl. Da Stahl typischerweise eine Umwandlungstemperatur von etwa 730 ° C (1340 ° F) aufweist, beträgt die richtige Temperatur zum Entspannen von Stahl etwa 655 ° C (1170 ° F). Legierungen, die andere Metalle verwenden, oder wesentlich andere Kohlenstoffgehalte, weisen typischerweise höhere Umwandlungstemperaturen auf, so dass der Abbau dieser Stahlsorten häufig mehr Wärme erfordert.
Nachdem ein bearbeitetes Stahlwerkstück der Entspannungstemperatur ausgesetzt wurde, muss es dort belassen werden, bis sich das Teil vollständig erwärmt hat. An diesem Punkt kann das Teil von der Hitze befreit werden, und der letzte Schritt zum Entlasten von Stahl besteht darin, das Werkstück abkühlen zu lassen. An diesem Teil des Prozesses ist kein Abschrecken beteiligt, und die Teile werden in der Regel ohne die Vorteile von Lüftern oder anderen externen Kühlmethoden luftgekühlt.