Ausgangszustand und Endanforderung festlegen
Die Wärmebehandlung von CuCrZr lässt sich nicht zuverlässig durch eine aus einem allgemeinen Datenblatt übernommene Temperatur-Zeit-Angabe festlegen. Ausgangspunkt sind die genaue Legierungsspezifikation, chemische Zusammensetzung, Lieferform, der Ausgangszustand, Querschnitt, die bisherige Umform- und Wärmebehandlungshistorie, Bauteilgeometrie, Fügevorgänge, Bearbeitungsfolge und die geforderten Endeigenschaften.
ISO 20431 enthält allgemeine Anforderungen und Empfehlungen zur Qualitätslenkung bei industriellen Wärmebehandlungen, einschließlich Anlagen- und Überwachungsaspekten. Sie liefert kein CuCrZr-Behandlungsrezept und ersetzt weder die Werkstoff- noch die Bestellspezifikation.
1. Fertigungsfolge aufbauen
Eine projektspezifische Route kann umfassen:
- Prüfung und Rückverfolgbarkeit des Ausgangsmaterials.
- Schmieden, Walzen, Strangpressen oder andere Umformverfahren.
- Lösungsglühen und kontrollierter Transfer.
- Abschrecken oder schnelles Abkühlen entsprechend der freigegebenen Route.
- Richten, Kaltumformen, Vorbearbeiten oder Fügen, soweit festgelegt.
- Auslagern oder Ausscheidungsbehandlung.
- Fertigbearbeitung, Oberflächenarbeiten, Reinigung und Endprüfung.
Eine geänderte Reihenfolge kann Eigenschaften, Verzug, Eigenspannungen, Zerspanbarkeit, Schweißzustand und Aussagekraft der Prüfungen verändern. Eine Route für Vollmaterial kann für ein großes Schmiedeteil, einen dünnen Querschnitt, eine Schweißbaugruppe oder ein Bauteil mit unterschiedlichen Wanddicken ungeeignet sein.
2. Erwärmung und Abkühlung lenken
- Freigegebener Ofen, Beladung, Auflage, Abstand, Atmosphäre, Sauberkeit, Thermoelemente und Aufzeichnungsmethode.
- Temperaturgleichmäßigkeit, Aufheizrampe, Haltebeginn, Haltedauer, Querschnittsreaktion und erforderliche Chargenqualifizierung.
- Transferzeit, Abschreck- oder Kühlmedium, Umwälzung, Orientierung, Verzögerung und Einschränkungen.
- Vorrichtungsauslegung, Bauteilauflage, geschützte Flächen sowie Vermeidung eingeschlossener Medien oder Verunreinigungen.
Große oder ungleichmäßige Querschnitte erfordern eine ausdrückliche Bewertung des Temperaturverlaufs und der Abkühlgleichmäßigkeit. Eine aufgezeichnete Ofentemperatur allein belegt nicht, dass jede Stelle des Bauteils den vorgesehenen Zustand erreicht hat.
3. Bearbeitung, Fügen und Verzug abstimmen
- Ausreichend Aufmaß für Zunderabtrag, Verzugsausgleich, Wiederherstellung von Bezügen und Fertigbearbeitung vorsehen.
- Maßprüfungen vor und nach eigenschaftsverändernden Stufen festlegen.
- Methoden, Reihenfolge und Grenzen für Richten und Nacharbeit sowie Regeln für wiederholte Wärmebehandlung freigeben.
- Bei geschweißten oder hartgelöteten Bauteilen festlegen, ob das Fügen vor oder nach dem Auslagern erfolgt und wie die lokale Wärmeeinwirkung den Werkstoffzustand beeinflusst.
ISO 15614-6 behandelt die Qualifizierung von Lichtbogen- und Gasschweißverfahrensprüfungen für Kupfer und Kupferlegierungen. Ihre Anwendbarkeit führt nicht automatisch zur Freigabe einer bestimmten Verbindung, eines Zusatzwerkstoffs, einer Wärmebehandlungsfolge oder eines Annahmekriteriums.
4. Lieferzustand nachweisen
- Chemische Zusammensetzung und Nachweise des Ausgangsmaterials.
- Identität der Wärmebehandlungscharge und Prozessaufzeichnung.
- Härte und Leitfähigkeit an festgelegten Stellen und Stufen, wenn sie als Annahmemerkmale dienen.
- Mechanische Eigenschaften, Metallografie, Maßprüfung, zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) oder andere Nachweise, soweit gefordert.
- Probenplan unter Berücksichtigung von Querschnitt, Orientierung, Wärmebehandlungscharge, Entnahmestelle für zerstörende Prüfungen und Bezug zu den gelieferten Bauteilen.
Härte oder Leitfähigkeit können nützliche Indikatoren für Prozess und Werkstoffzustand sein; ein einzelnes Ergebnis belegt jedoch nicht sämtliche mechanischen, thermischen, elektrischen, maßlichen oder betrieblichen Eigenschaften.
5. Abweichungen und Nacharbeit vor Fertigungsbeginn festlegen
Festlegen, wer erneutes Auslagern, wiederholtes Lösungsglühen, zusätzliches Richten, Schweißreparaturen, örtliches Erwärmen, Eigenschaftsabweichungen oder Maßwiederherstellung freigeben darf. Auswirkungen auf Rückverfolgbarkeit, Prüfung, Dokumentation und Endabnahme sind aufzuzeichnen.