Maschinenbauteile aus Kupfer werden in der Regel durch Wärmebehandlungsschritte wie Glühen, Anlassen und Härten behandelt. Hier ist ein häufig angewandter Prozessablauf und eine Bewertung der Ergebnisse:
- Glühen: Das Kupferwerkstück wird auf eine geeignete Temperatur erhitzt (normalerweise zwischen 650°C und 700°C) und für eine bestimmte Zeit gehalten. Anschließend erfolgt eine langsame Abkühlung. Das Glühen dient dazu, Spannungen zu eliminieren, die während des Schmiedevorgangs entstehen, um die Plastizität und Zähigkeit des Kupferwerkstücks zu erhöhen. Nach dem Glühen ist die Oberfläche des Kupferwerkstücks glänzend und die innere Struktur gleichmäßig.
- Anlassen: Das vorgeglühte Kupferwerkstück wird erneut auf eine niedrigere Temperatur (normalerweise zwischen 300°C und 500°C) erhitzt, für eine gewisse Zeit gehalten und dann an der Luft abgekühlt. Die Anlassbehandlung kann die Festigkeit und Härte des Kupferwerkstücks verbessern, die Ermüdungsbeständigkeit und die Maßstabilität erhöhen.
- Härten: Durch Kaltverformung oder schnelles Abkühlen nach dem Erhitzen wird die Struktur des Kupferwerkstücks geändert, um die Härte und Festigkeit zu erhöhen. Nach der Härtungsbehandlung kann die Oberfläche des Kupferwerkstücks eine hellere Farbe aufweisen und die innere Struktur ist dichter.
Die Bewertung der Effekte umfasst hauptsächlich folgende Aspekte:
- Mechanische Eigenschaften des Kupferwerkstücks: Durch Zugversuche, Härteprüfung und andere Methoden wird die Auswirkung von Glühen, Anlassen und Härten auf die Festigkeit, Härte und Plastizität des Kupferwerkstücks bewertet.
- Beobachtung der Gefügestruktur: Mit Hilfe von Metallographie-Mikroskopen und anderen Geräten wird die Veränderung der Gefügestruktur des Kupferwerkstücks nach der Wärmebehandlung beobachtet, um die Wirksamkeit der Wärmebehandlung zu bewerten. Dabei sollten Aspekte wie Korngröße, Morphologie und Verteilung der Ausscheidungsphasen beachtet werden.
- Bewertung der dynamischen Eigenschaften: Durch Ermüdungsversuche, Stoßversuche und andere Methoden wird die dynamische Leistungsfähigkeit des Kupferwerkstücks unter realen Bedingungen bewertet, um den Einfluss der Wärmebehandlung auf das Werkstück zu bestimmen.
Es ist zu beachten, dass die spezifische Wärmebehandlung und die Bewertung der Ergebnisse abhängig von den spezifischen Kupferlegierungsmaterialien und der Form des Werkstücks sind, um die besten mechanischen Eigenschaften und die Lebensdauer zu gewährleisten. Es wird empfohlen, vor der Wärmebehandlung einen Fachmann für Wärmebehandlungsverfahren oder Werkstofftechnik zu konsultieren, um detailliertere und genauere Empfehlungen zu erhalten.
