Rekristallisation

Rekristallisation ist ein Verfahren, in dessen Verlauf das Gefüge kaltverfestigter Werkstücke unter Wärmezufuhr umgebildet wird und so ein neues Kristallgitter entsteht.

Rekristallisationsglühen ist ein Glühverfahren, das bei kaltverfestigten Werkstoffen zur Anwendung kommt, deren Kristallgitter durch starke plastische Verformung beschädigt wurde. Das Wachstum neuer Körner wird angeregt ohne dass es zu eine Phasenumwandlung kommt, um den ursprünglichen Gefügezustand herzustellen. Das Verfahren ist am effektivsten bei gehärteten oder kaltgeformten Stählen, wo Rekristallisation zur Bildung neuer Ferritkörner führt.

Vorteile

• Widerherstellung ursprünglicher Werkstoffeigenschaften durch Reduktion bzw. Beseitigung der Folgen der Umformverfestigung
• Bildung von gleichachsigen Ferritkörnern aus gestreckten Körnern
• Reduktion des Härte- und des Festigkeitsgrades
• Erhöhung der Duktilität

Anwendungsbereiche

• Durch das Glühen von gestanzten Komponenten aus kalt gewalztem Stahl kann aus gestreckten, spannungsbeaufschlagten Körnern eine rekristallisierte Ferritstruktur gebildet werden.
• Das Glühen von geschmiedeten Komponenten dient dem Zweck, nachgelagerte Bearbeitung, wie z. B. Zerspanung oder Kaltumformung, zu erleichtern.

Prozessdetails

Mit der Rekristallisation gehen üblicherweise die Reduktion der Härte und der Verschleißfestigkeit und die Erhöhung der Duktilität einher. Rekristallisation kann also bewusst herbeigeführt werden oder als unerwünschtes Nebenprodukt eines anderen Prozessschrittes entstehen. Die wichtigste industrielle Anwendung betrifft die Enthärtung der kaltverformten Werkstoffe, die ihre Duktilität verloren haben, und die Kontrolle der Kornstruktur des Endprodukts.

Die Rekristallisationstemperatur für Stähle beträgt typischerweise zwischen 400 und 700°C. Die Rekristallisationsbedingungen, wie z. B. die Erwärmgeschwindigkeit oder die Haltezeit hängen vom Verformungsgrad und von der Stahlzusammensetzung ab.

Die Enthärtungsgeschwindigkeit nimmt extrem zu, sobald die Glühtemperatur den Umwandlungspunkt A1 erreicht hat.

Bei Komponenten aus kalt gewalztem, unlegiertem Stahl kann Glühen zur partiellen oder vollständigen Rekristallisation des Gefüges führen. Dazu werden im ersten Schritt die ursprünglichen Werkstoffeigenschaften wiederhergestellt (Abbau innerer Spannungen), im zweiten Schritt folgt die Rekristallisation (Reduktion der Verschleißfestigkeit und Erhöhung der Duktilität).