Hochlegierte Stähle

Von Madeleine Giller & Regina Knobloch22.01.2009 Konstitutionslehre

Gliederung

• Definitionen

• Nomenklatur

• Anwendungen

• System Fe-X-C

• Eigenschaften austenitischer und ferritischer

Stähle

• Schaeffler-Diagramm

• Bsp. für Fe-X-C

• Quellen

Definitionen

Legierte Stähle

besitzen außer Kohlenstoff ein weiteres absichtlich zugesetztes Legierungselement

Hochlegierte Stähle

der Gehalt mind. eines Legierungselementes beträgt≥ 5%

Nomenklatur

Kennbuchstabe X

Zahl, die dem Hunderfachen des mittleren Kohlenstoffgehaltes des Stahls entspricht

chem. Symbole für die den Stahl kennzeichnenden Legierungselemente, geordnet nach abnehmenden Gehalten der Elemente

Gehaltzahlen, gerundet auf die nächste ganze Zahl, durch Bindestriche getrennt

Bsp.: X2CrNiMo18-16-4

Anwendungen

Stähle mit

hoher Hitze- und Korrosionsbeständigkeit

besonderen elektr. und magnet. Eigenschaften

hoher Verschleißbeständigkeit

guten Festigkeitseigenschaften bei tiefer Temperatur (z.B. Stickstofftransport)

Bsp.: Bohrinsel

System Fe-X-C

ɤ-Gebiet einschnürende Legierungselemente:

Si, Cr, Mo, Ti, V, W, Al, P (ferritstabilisierend)

ɤ-Gebiet erweiternde Legierungselemente:

C, N, Mn, Ni (austenitstabilisierend)

Eigenschaften aust. & ferrit. Stähle

Schaeffler-Diagramm

Austenit

Martensit

FerritM + F

A + M

Austenit

Martensit

FerritM + F

A + M

System Fe-Cr Chrom zur Korrosionsbeständigkeit

bei hohen Temp.: lückenlose Mischbarkeit

sind umwandlungsfrei

daher können Festigkeitswerte durch Wärmebehandlung kaum beeinflusst werden

σ-Phase: Überstruktur

führt zu Versprödung

kann durch Glühen in

Lösung gebracht werden

System Fe-Ni

Ni erhöht z.B. die Zähigkeit bei tiefen Temp.

steigert die Einhärtung der Stähle

geringe thermische Ausdehnung

Realdiagramm, metastabil

Hysteresekurve zwischen Abkühlung und Aufwärmung

System Fe-Si

• setzt Schmelztemp. des Eisens herab

• kaum Si-Seigerungen

• wenn 0,04% C, dann ferritisch bis RT

• Verwendung: Trafobleche

• Achtung: Si begünstigt Graphitausscheidung (festigkeitsverringernd)

Quellen

Bargel, Schulze: Werkstoffkunde, 10.bearbeitete Auflage

Wolfgang Weißbach: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, 13. Auflage

Vorlesungsskript Prof. Reimers

Hermann Schumann: Metallographie, 12. Auflage