Abschrecken (Quenching) in der Wärmebehandlung metallischer Werkstoffe

Abschrecken (Quenching) bezeichnet das gezielte, schnelle Abkühlen eines Werkstoffs aus dem Hochtemperaturbereich, typischerweise aus dem Austenitisierungsbereich bei Stählen. Ziel ist es, ein metastabiles Gefüge – meist Martensit – einzustellen, um Härte und Festigkeit zu erhöhen.

Der Abkühlvorgang muss schneller erfolgen als die kritische Abkühlgeschwindigkeit, um diffusionsgesteuerte Umwandlungen (Perlit, Bainit) zu unterdrücken. Die Abschreckempfindlichkeit beschreibt die Neigung eines Werkstoffs zu Härteabfall im Kern oder zu Rissbildung infolge thermischer und transformationaler Spannungen. Sie wird von Zusammensetzung, Korngröße und Bauteilgeometrie bestimmt.

Als Abschreckmedien dienen Wasser, Polymerlösungen, Öl, Salzschmelzen oder Gase (z.B. Stickstoff, Helium) in der Gasabschreckung. Druckabschrecken in Vakuumöfen ermöglicht reproduzierbare, verzugsarme Kühlung. Durch speziell abgestimmte Abschreckzyklen lassen sich Spannungen reduzieren und Zielgefüge präzise einstellen.

Erweiterte Konzepte umfassen Direktabschreckung und Partitionierung (Q&P-Prozesse) zur Einstellung TRIP-/Q&P-Gefügen, Vorabschrecken zur Gefügehomogenisierung sowie das Abschreck- und Selbstanlassen, bei dem die im Bauteil gespeicherte Wärme direkt zum Anlassen genutzt wird. Up-Quenching beschreibt Prozessvarianten mit gezielter Zwischen- oder Rückerwärmung.

Abschrecken ist somit ein zentrales Element der Wärmebehandlung, das Mikrostruktur, mechanische Eigenschaften und Maßhaltigkeit metallischer Bauteile maßgeblich steuert.

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