Glühprozesse (Annealing) in der Werkstofftechnik

Annealing (Glühen) bezeichnet eine Gruppe thermischer Behandlungsprozesse, bei denen ein Werkstoff kontrolliert erwärmt, für eine definierte Zeit auf Temperatur gehalten und anschließend gezielt abgekühlt wird. Ziel ist die Einstellung eines gewünschten Gefüges und damit definierter mechanischer, physikalischer oder chemischer Eigenschaften.

Klassische Annealing‑Varianten bei Metallen sind das Weichglühen zur Verringerung der Härte und Erhöhung der Umformbarkeit, das Spannungsarmglühen zum Abbau innerer Eigenspannungen, sowie das Normalglühen zur Erzeugung eines feinkörnigen, gleichmäßigen Gefüges. Beim Lösungsglühen (solution annealing) werden Legierungselemente in einer einphasigen festen Lösung homogen gelöst, gefolgt von rascher Abkühlung zur Erhaltung des Übersättigungszustands, etwa bei aushärtbaren Aluminium‑ oder nichtrostenden Stählen.

Spezielle Varianten umfassen das interkritische Glühen im Zweiphasengebiet (z. B. Ferrit/Austenit) zur gezielten Phasenfraktions‑ und Eigenschaftseinstellung in Mehrphasenstählen, das Anlassen martensitischer Gefüge zur Einstellung eines Zähigkeits‑Festigkeits‑Kompromisses sowie magnetische Feldglühungen zur Optimierung magnetischer Eigenschaften (z. B. Kornorientierung in Elektrobändern).

Wesentliche Prozessparameter sind Glühtemperatur, Haltezeit, Ofenatmosphäre und Abkühlrate. In modernen Prozessen gewinnt die in‑situ Wärmebehandlung (z. B. während der Additiven Fertigung) an Bedeutung, da sie Mikrostrukturentwicklung und Eigenspannungszustand direkt während der Herstellung beeinflusst. Insgesamt ist das Annealing ein zentrales Werkzeug zur eigenschaftsgerechten Auslegung von Metallen, Gläsern, Keramiken und Halbleitern.

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