Erstens Methoden zur Vorwärmung der VerformungStahlrohre mit gerader Naht.
1. Sorgfältige Materialauswahl. Für komplexe Präzisionsformen sollte hochwertiger, mikroverformbarer Formstahl verwendet werden. Bei Formstahl mit starker Karbidseigerung ist eine geeignete Gieß- und Anlasswärmebehandlung erforderlich. Größere oder nicht gießbare Formstähle können durch eine Lösungsglühung mit doppelter Raffination behandelt werden. Die Wahl der Heiztemperatur und die Kontrolle der Heizrate sind entscheidend. Bei komplexen Präzisionsformen können langsames Erhitzen, Vorwärmen und andere ausgewogene Heizmethoden eingesetzt werden, um Verformungen durch die Wärmebehandlung zu minimieren.
2. Eine korrekte Durchführung der Wärmebehandlung und ein angemessenes Anlassverfahren sind ebenfalls wirksame Methoden zur Reduzierung von Verformungen komplexer Präzisionsformen. Die Ursachen für Verformungen solcher Formen sind oft komplex, doch durch das Verständnis der Verformungsgesetze, die Analyse der Ursachen und den Einsatz geeigneter Präventionsmethoden lassen sich Verformungen reduzieren und kontrollieren.
3. Präzisions- und komplexe Formen sollten einer Vorwärmbehandlung unterzogen werden, um die bei der Bearbeitung entstandenen Eigenspannungen abzubauen. Bei Präzisions- und komplexen Formen sollten, sofern die Bedingungen es zulassen, nach Möglichkeit Vakuum-Heißhärten und anschließende Tieftemperaturbehandlung angewendet werden. Vorkühlung, abgestuftes Abkühlen oder Warmhärten sollten nach Möglichkeit eingesetzt werden, wobei die Formhärte zu gewährleisten ist.
4. Die Werkzeugkonstruktion sollte sinnvoll sein, mit minimalen Dickenabweichungen und symmetrischen Formen. Bei Werkzeugen mit starker Verformung müssen die Verformungsmuster bekannt sein und Bearbeitungszugaben eingeplant werden. Für große, präzise und komplexe Werkzeuge kann eine Kombination verschiedener Konstruktionsmethoden eingesetzt werden. Bei einigen präzisen und komplexen Werkzeugen können Vorwärmebehandlung, Auslagerungswärmebehandlung sowie Anlassen und Nitrieren zur Steuerung der Werkzeugpräzision eingesetzt werden. Zur Behebung von Defekten wie Hohlräumen, Porosität und Verschleiß in Werkzeugen sollten Geräte mit minimaler Wärmeeinwirkung, wie z. B. Kaltschweißmaschinen, verwendet werden, um Verformungen während des Reparaturprozesses zu vermeiden.
Zweitens, das Glühverfahren für geradnahtgeschweißte Stahlrohre.
Das Glühen von Stahlrohren mit geraden Nähten umfasst das Erhitzen des Stahlrohrs auf eine vorgegebene Temperatur, das Halten dieser Temperatur und das anschließende langsame Abkühlen auf Raumtemperatur. Es gibt verschiedene Glühverfahren, darunter das Glühen, das Kugelglühen und das Spannungsarmglühen.
1. Das Erhitzen eines Stahlrohrs auf eine vorgegebene Temperatur, das Halten dieser Temperatur für eine bestimmte Zeit und das anschließende langsame Abkühlen im Ofen wird als Glühen bezeichnet. Ziel ist es, die Härte des Stahls zu verringern und ein ungleichmäßiges Mikrogefüge sowie innere Spannungen abzubauen.
2. Beim Kugelglühen wird das Stahlrohr auf 750 °C erhitzt, für eine bestimmte Zeit bei dieser Temperatur gehalten, langsam auf unter 500 °C abgekühlt und anschließend an der Luft weiter abgekühlt. Ziel ist es, die Härte zu verringern und die Bearbeitbarkeit des Stahls zu verbessern. Das Verfahren wird hauptsächlich bei hochkohlenstoffhaltigem Stahl angewendet.
3. Beim Spannungsarmglühen, auch Tieftemperaturglühen genannt, wird der Stahl auf 500–600 °C erhitzt, für eine bestimmte Zeit bei dieser Temperatur gehalten, im Ofen langsam auf unter 300 °C abgekühlt und anschließend auf Raumtemperatur gebracht. Das Mikrogefüge ändert sich beim Glühen nicht; seine Hauptfunktion besteht darin, innere Spannungen im Metall abzubauen.
4. Normalglühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem das Stahlrohr auf 30–50 °C über seine kritische Temperatur erhitzt, für eine bestimmte Zeit auf dieser Temperatur gehalten und anschließend an ruhender Luft abgekühlt wird. Hauptziel des Normalglühens ist die Verfeinerung des Gefüges, die Verbesserung der Stahleigenschaften und die Erzielung eines nahezu im Gleichgewicht befindlichen Gefüges. Im Vergleich zum Glühen besteht der Hauptunterschied in der etwas schnelleren Abkühlgeschwindigkeit beim Normalglühen, was zu einem kürzeren Produktionszyklus führt. Daher sollte, wenn sowohl Glühen als auch Normalglühen die Leistungsanforderungen an die Bauteile erfüllen können, nach Möglichkeit das Normalglühen gewählt werden.
5. Abschrecken: Das Wärmebehandlungsverfahren, bei dem Stahlrohre auf eine Temperatur oberhalb des kritischen Punktes (840–860 °C für Stahl 45, 760–780 °C für Werkzeugstahl) erhitzt, für eine bestimmte Zeit gehalten und anschließend in Wasser (Öl) mit geeigneter Geschwindigkeit abgekühlt werden, um ein martensitisches oder bainitisches Gefüge zu erzielen, wird als Abschrecken bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen Abschrecken und Glühen/Normalisieren liegt in der schnelleren Abkühlgeschwindigkeit, die zur Erzielung eines martensitischen Gefüges dient. Martensit ist ein unausgewogenes Gefüge, das nach dem Abschrecken entsteht; es weist eine hohe Härte, aber eine geringe Plastizität und Zähigkeit auf. Die Härte des Martensits steigt mit dem Kohlenstoffgehalt des Stahls.
6. Anlassen: Das Wärmebehandlungsverfahren, bei dem Stahlrohre gehärtet, anschließend auf eine Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur erhitzt, für eine bestimmte Zeit gehalten und dann auf Raumtemperatur abgekühlt werden, wird als Anlassen bezeichnet. Abgeschreckte Stahlteile können in der Regel nicht direkt verwendet werden und müssen vor dem Einsatz angelassen werden. Da abgeschreckter Stahl eine hohe Härte und Sprödigkeit aufweist, führt die direkte Verwendung häufig zu Sprödbrüchen. Durch Anlassen können innere Spannungen abgebaut oder reduziert, die Sprödigkeit verringert und die Zähigkeit verbessert werden. Außerdem können die mechanischen Eigenschaften des abgeschreckten Stahls so angepasst werden, dass die Leistungsanforderungen erfüllt werden. Je nach Anlasstemperatur unterscheidet man drei Arten des Anlassens: Niedertemperatur-, Mitteltemperatur- und Hochtemperaturanlassen.
1) Anlassen bei niedriger Temperatur: 150–250°C; reduziert innere Spannungen und Sprödigkeit, während nach dem Abschrecken eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit erhalten bleiben.
2) Anlassen bei mittlerer Temperatur: 350–500 °C; verbessert Elastizität und Festigkeit.
3) Hochtemperaturvergütung: 500–650 °C; das Anlassen abgeschreckter Stahlteile bei Temperaturen über 500 °C wird als Hochtemperaturvergütung bezeichnet. Nach der Hochtemperaturvergütung weisen die Stahlteile umfassende mechanische Eigenschaften auf (sowohl Festigkeit und Härte als auch Plastizität und Zähigkeit). Daher werden mittelgekohlter Stahl und mittelgekohlter legierter Stahl nach dem Abschrecken häufig einer Hochtemperaturvergütung unterzogen. Dies wird üblicherweise für Wellenteile angewendet. Abschrecken + Hochtemperaturvergütung wird als Anlassbehandlung bezeichnet.
Veröffentlichungsdatum: 04.12.2025