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Hallo zusammen,

wir haben einen Wellenrohling zur Fertigbearbeitung an eine Dreherei gegeben. Der Betrieb hat uns nun gesagt, dass das bereits erfolgte Spannungsarmglühen nicht die Eigenspannungen beseitigt hat. Die Welle wurde vorher bei 600°C 5 Stunden lang gehalten. Die Dimensionen der Welle betragen 625mm Durchmesser (dickste Stelle) und 6 m Länge. Ich habe eben mal per Hand gerechnet und komme auf eine Durchwärmzeit von ca. 4-5 Tagen (Kerntemperatur 600°C). Geglüht wurde aber nur 5 Stunden! Was ist jetzt der richtige Weg???
Hat jemand auch eine Ahnung wie schnell die Welle abgekühlt werden kann, ohne das wieder Eigenspannungen entstehen?

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Hallo Sebastian,

denke auch, daß 5 Stunden absolut zu wenig sind und das mächtige "Werkstück" komplett auf entsprechende Temperatur gebracht werden muß um den gewünschten Effekt zu erzielen.

IMHO sollte die Welle auch nicht künstlich, sondern bei RT abgekühlt werden. Recht ausführlich beschrieben ist der Prozeß hier:

http://www.nitrion.de/html/technik/spannungsgluehen.html

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    *lalalala*

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Hallo Sebastian,
wie kommst Du auf eine Durchwärmzeit von 4-5 Tagen?
Ich denke die Aufwärmzeit hängt stark von Art und Aufbau des Ofens ab.
Das Einhalten einer langsamen Abkühlgeschwindigkeit ist natürlich äusserst wichtig. (Ca 50 K/h) Ich kann mir aber nicht vorstellen, dass diese Geschwindigkeit bei einem solchen Werkstück überschritten werden kann.

Im Übrigen ist es aber normal, dass gewisse Restspannungen im Werkstück verbleiben. Daher heisst es ja Spannungsarmglühen und nicht Spannungsfreiglühen.

Andreas

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Hallo Andy,

mir ist schon klar, dass das Bauteil nicht Spannungsfrei geglüht werden kann, sondern nur die Eigenspannungen bis zur Fließgrenze bei der jeweiligen Glühtemperatur abgebaut werden können. Ich wollte nur sagen, dass bei einer zu schnellen Abkühlung ja wieder Spannungen induziert werden.

Mit dem Ofen hast du recht, ich habe einfach mit einem Wärmeübergangskoeffizienten von 8 W/m²K (Luft in geschlossenen Räumen an der Innenseite der Wand) gerechnet und damit eine überschlägige instationäre Temperaturberechnung für einen unendlich langen Zylinder angestellt. Mit dieser Rechnung habe ich dann eine Durchwärmzeit von ca. 4-5 Tagen ermittelt.

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Hallo Sebastian,
die 8 W/m²K erscheinen mir ein wenig niedrig. Schließlich wird in der Regel die Konvektion erheblich forciert. Aber selbst wenn ich mit deiner Zahl weiterrechne, oder besser gesagt, weiterschätze. komme ich auf eine Aufheizzeit von ca. 9 h. (mittlerer Wellendurchmesser ca 330 mm, Länge 6 m daraus das Gewicht ca. 3,9 t. Korrigier mich bitte wenn ich arg daneben liege.  ) Aber ich vermute, wie gesagt, dass man beim Wärmeübergangskoeffizienten fast eine Größenordnung höher liegt.

Mir ist noch nicht so ganz klar was Du von uns hören willst. Dass die Firma, die die Wärmebehandlung durchgeführt hat gefuscht hat? Dass Du von dieser Firma getäuscht worden bist?
Ich denke, das Spannungsarmglühen eines solche Werkstücks macht man nicht eben mal im Hinterhof. Abgesehen davon, dass natürlich auch schon spezielle Öfen vorhanden sein müssen. Daher vermute ich, dass es sich bei der betreffenden Firma um einen seriösen Betrieb handelt, der dir dann aber auch auf Verlangen ein Wärmebehandlungsprotokoll zugänglich machen sollte, aus dem klipp und klar hervorgeht, wie der genaue Temperaturverlauf gewesen ist. Ich habe solche Protokolle von wirklich guten und vetrauenswürdigen Firmen ungefragt zur retournierten Ware dazubekommen.

Wie stellt sich eigentlich jetzt dein konkretes Problem dar? Hat sich das Teil über dem vorgesehenen Maß verzogen, so dass ein Weiterarbeiten schwierig (unmöglich) wird?
Wie äussert sich denn die betreffende Firma zu dem Sachverhalt?

Andreas

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Guten Morgen Andreas,

also das Ganze sieht wie folgt aus. Mich hat gestern ein Kollege gefragt, ob ich versuchen kann die Wellentemperatur (Kern) nach 10 Std. Aufheizzeit (60°C pro Std.) + 5 Std. Glühzeit mal nachzurechnen. Habe das dann auch gemacht und bin auf eine Kerntemperatur von ca. 300°C gekommen.
Ich wollte von euch wissen, ob jemand Erfahrung hat und mir sagen kann, wie lang muss ein Werkstück dieser Größe in etwa geglüht werden? Sind vielleicht die 5 Stunden ausreichend? Muss überhaupt bis zum Kern durchgeglüht werden?
Ich habe keine Ahnung von diesem Sachverhalt. Die Wärmeübergangszahl von 8 W/mK ist wahrscheinlich zu gering, gebe dir da vollkommen Recht.
Die Eigenspannung treten wie folgt in Erscheinung. Die Welle ist zur Zeit bei einer Dreherei. Die Werkstatt hat nun Schwierigkeiten (nachdem die ersten mm abgedreht waren) die Welle weiter zu bearbeiten, da sie während der Bearbeitung nun "unrund" läuft. So wie die Dreherei uns dann sagte, ist das ein Zeichen für verbliebene Eigenspannungen im Material.
Du hast vollkommen Recht, dass die Firma bestimmt keine Hinterhof Glüherei ist, und wir jetzt auch keine Schuldzuweisungen machen wollen uns geht es jetzt darum so schnell wie möglich die Welle richtig zu glühen.
Wir haben nun die Welle zu einer erneuten Wärmebehandlung gebracht und hoffen, dass uns die Spezialisten der Firma genau sagen können, wie die Welle richtig "behandelt" werden muss.

Gruß
Sebastian   

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Hi Sebastian,

ich denke, das habt ihr völlig richtig gemacht, die Welle ein weiteres Mal zu glühen. Wir hatten schon mal vergleichbare Probleme. Da wurden die Wellen (Stückgewicht allerdings "nur" ca. 800 kg) falsch gelagert während des Spannungsarmglühens. Die daraus resultierende Krümmung der Wellenachse konnte dann aber durch einen zweiten Glühvorgang zum grössten Teil wieder ausgeglichen werden.

Andreas

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