Wirtschaftsverband Stahl- und Metallverarbeitung WSM e. V.

Viele Formgebungsverfahren in der Wertschöpfungskette Stahl setzen eine Erwärmung des Vormaterials voraus. Bei der Massivumformung (umgangssprachlich „Schmieden“) werden die Werkstücke auf 1.250 °C erwärmt, bevor sie in einer Form (Gesenkschmieden) oder frei (Freiformschmieden) zu Bauteilen umgeformt werden können. Die Erwärmung erfolgt nach Möglichkeit in elektrisch betriebenen Durchlauföfen (Induktionsöfen). Diesem Verfahren sind jedoch physikalisch-technische Grenzen gesetzt. Vereinfacht ausgedrückt gilt: Je größer die Werkstücke, umso weniger eignet sich die elektrische Erwärmung. Dann muss die Erwärmung zwingend in einem erdgasbetriebenen Kammerofen erfolgen, um eine hinreichende und gleichmäßige Wärmedurchdringung des Werkstückes zu erreichen.

Ein weiteres energieintensives Verfahren der Branche ist die Wärmebehandlung (umgangssprachlich „Glühen“ bzw. „Härten“) der Stahlprodukte. Durch eine Wärmebehandlung erhalten die metallischen Bauteile erst die Eigenschaften wie z. B. Härte, Zähigkeit und Zugfestigkeit, die für ihren späteren Einsatz und deren Langlebigkeit dringend erforderlich sind. In der Wärmebehandlung unterscheidet man grundsätzlich zwischen Verfahren die eine durchgreifende Gefügeumwandlung bewirken und Verfahren die lediglich eine Umwandlung an der Oberfläche eines Werkstückes verursachen. Zu den erstgenannten Verfahren gehören das Glühen und das Härten, d. h. die thermischen Verfahren. Verfahren, die eine Umwandlung an der Oberfläche zum Ziel haben, zählen zu den Diffusions- und Beschichtungsverfahren bzw. zu den thermochemischen Wärmebehandlungsverfahren. Die benötigten Prozesstemperaturen hängen dabei von den Legierungselementen sowie dem jeweils gewählten Verfahren ab und können bis über 900 °C reichen.