Werkstoffkunde 2 - TUM - Eisenbasiswerkstoffe 4

- Durch Karbidbildung an Korngrenzen werden viele Cr-Atome gebunden.

- Diese Cr-Atome fehlen dann in den Korngrenzennahen Bereichen

- Cr-Gehalt sinkt dort lokal unter 12%

=> Korrosionsangriff an der Korngrenze

1.) Kohlenstoffgehalt reduzieren

2.) Kohlenstoff mit andren Legierungselementen welche eine höhere C-Affinität als Chrom besitzen, abbinden.

3.) Temperaturbereich in dem Karbitbildung stattfindet meiden.

"Umwandlungsfrei:" Ab einem Cr-Gehalt von 12,7% findet die Umwandlung Ferrit->Austenit nichtehr statt weil der Ferrit vom Chrom stabilisiert wird.

Daher kann werder normalisiert noch austenitisiert werden; eine phasenumwandlungsbedingte Festigkeitssteigerung kann also nichtmehr durch eine Wärmebehandlung realisiert werden, da immer Ferrit (krz)  vorliegt.

Die vorhandene Austenitphase soll so durch die Legierungselemente Cr und Ni stabilisiert werden

- maximal 0,1% C

- mindestens 12% Cr

- geringe Mengen Mo und Ti

- anfällig gegen jeden Versprödungsmechanismus

- gefahr der 475° Versprödung

- Ab 950° Gefhr der Grobkornbildung

=> Ungeeignet für Dauereinsatz bei hoher Tempertur, dafür beständig gegen Cl-Ionen

Zwischen 400° und 550° entmischen sich Cr und Fe im Ferritischen Stahl. Es entstehen chromarme und chromreiche Bereiche.

Da Chrom als Metall selber spröde ist, sind die chromreichen Bereiche nun ebenfalls spröde.

- Mehr Kohlenstoff als bei ferritischen Stählen (0,1 bis 0,4% C)

- Vergütbar

- 475°-Versprödung stellt keine Gefahr mehr dar.

- Korrosionsbeständig

- Verschleißbeständig

- Leicht höhere Streckgrenze als ferritischer Stahl

- Cr:Ni Verhältnis von 2:1

- Enthalten auch kleine Mengen Ferrit (max. 10%)

- Leicht magnetisierbar

- Wenig Kohlenstoff (<0,12%)

- Anfällig für Kornzerfall

- Nicht beständig gegen Cl-Ionen (Meerwasser, Schwimmbäder)

 Wie austenitischeer Stahl, ABER:

- Enthalten kein Ferrit

- Verhältnis Cr:Ni von 3:2 bis 1:1

- Nicht magnetisierbar

Am Kurznamen bzw. an ihrer Zusammensetzung.

- Entweder sie enthalten Elemente wie Al oder Si, die eine Oxidschicht bilden

- oder sie habn einen sehr hohen Cr- und Ni-Gehalt von zusammen oft über 40%

- Können dauerhaft Temperaturen > 850°C ertragen.

- Zwischen 450°C und 800°C ist aber meist mit Versprödung zu rechnen.

Bei hochlegierten Stählen treten bei hohen Temperaturen Gefügeumwandlungen auf. (Auch bei Hitze- und Zunderbeständigen Stählen) => beim Schweißen nur kurz erwärmen und rasch abkühlen!!

Im Schaeffle-Diagramm kann für verschiedene Cr-Ni Zusammensetzungen abgelesen werden, welche Gefüge und welche Versprödungsmechanismen nach einer raschen Abkühlung vorliegen.

Nur ein schmaler Bereich ist komplett frei von Versprödungsmechanismen.

(Beispiel siehe Skript S. 68)