Spannungsarmglühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem ein Stahlwerkstück oder -teil für eine bestimmte Zeit einer bestimmten Temperatur ausgesetzt wird. Die Temperatur, bei der das Spannungsarmglühen stattfindet, wird durch die Umwandlungstemperatur bestimmt, die für verschiedene Stahllegierungen unterschiedlich sein kann. Jedes Stahlwerkstück kann auch eine andere Zeit benötigen, da das gesamte Teil die Entspannungstemperatur erreichen muss. Nach Erreichen der gewünschten Temperatur kann das Werkstück entnommen und abgekühlt werden. Dieser Prozess findet typischerweise nach der Bearbeitung statt und soll innere Spannungen aus dem Stahl entfernen.
Stahl ist eine Eisenlegierung, die unterschiedliche Mengen an Kohlenstoff enthalten kann, obwohl auch andere Metalle wie Mangan und Wolfram verwendet werden können. Diese Metalllegierung ist sehr fest und widerstandsfähig, aber ihre Bearbeitung kann unerwünschte Spannungen in die physikalische Struktur eines Teils einbringen. Spannungsarmer Stahl ist eine Möglichkeit, mit dieser Situation umzugehen, und bearbeitete Stahlteile können sich während des Gebrauchs verziehen oder reißen, wenn diese Art von Maßnahmen nicht ergriffen wird. Dieses Verfahren kann die inneren Spannungen in Stahl um mehr als 90 % abbauen und ist besonders nützlich für große Guss- oder Schweißteile sowie für Werkstücke, bei denen während der Bearbeitung viel Material entfernt wurde.
Das allgemeine Verfahren zum Entspannen von Stählen ist für alle verschiedenen Legierungen gleich, obwohl sich die Besonderheiten des Verfahrens unterscheiden können. Bei diesem Verfahren wird den Stahlteilen nach der Bearbeitung Wärme zugeführt, deren genaue Temperatur von der jeweiligen Legierung abhängt. Im Allgemeinen liegt die Spannungsarmglühtemperatur um 75 °C (170 °F) unter der des Umwandlungstemperaturstahls. Da Stahl typischerweise eine Umwandlungstemperatur von etwa 730 °C (1340 °F) hat, beträgt die richtige Temperatur für Spannungsarmglühen etwa 655 °C (1170 °F). Legierungen, die andere Metalle oder deutlich unterschiedliche Kohlenstoffgehalte verwenden, haben in der Regel höhere Umwandlungstemperaturen, sodass das Spannungsarmglühen dieser Stahlsorten oft mehr Wärme erfordert.
Nachdem ein bearbeitetes Stahlwerkstück der Spannungsarmglühtemperatur ausgesetzt wurde, muss es dort belassen werden, bis das Teil vollständig durchgewärmt ist. An diesem Punkt kann das Teil aus der Hitze genommen werden und der letzte Schritt des Spannungsarmglühens besteht darin, das Werkstück abkühlen zu lassen. In diesem Teil des Prozesses ist kein Abschrecken erforderlich, und die Teile werden normalerweise ohne Lüfter oder andere externe Kühlmethoden an der Luft abgekühlt.