Infolge Kaltverformung des Materials entsteht ein gerichtetes Zwangsgefüge.
Durch das Rekristallisationsglühen wird dieses Gefüge ohne wesentliche α-γ-Phasenumwandlung umgebildet und damit die durch die Umformung verloren gegangene Zähigkeit des Stahls wiedergewonnen. Oberhalb der für jeden Stahl spezifischen Rekristallisationstemperatur bildet sich, nach vorausgegangener Verformung durch die eingebrachte Wärme, das Kristallgitter neu.
Für unlegierten Stahl sind Glühtemperaturen von 500 bis 650 °C und für legierte bis hochlegierte Stähle 630 bis 750 °C anzuwenden. Die Haltezeiten beim Rekristallisationsglühen sind bei höher gewählten Temperaturen kürzer als beim Weichglühen. Eine Überschreitung der spezifischen sogenannten Ac1-Temperatur ist bei kohlenstoffarmen Stählen nicht zulässig. Der Temperaturgradient beim Abkühlen muss ausreichend gering sein.
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