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Hochlegierte Stähle
Von Madeleine Giller & Regina Knobloch22.01.2009 Konstitutionslehre
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Gliederung
• Definitionen
• Nomenklatur
• Anwendungen
• System Fe-X-C
• Eigenschaften austenitischer und ferritischer
Stähle
• Schaeffler-Diagramm
• Bsp. für Fe-X-C
• Quellen
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Definitionen
Legierte Stähle
besitzen außer Kohlenstoff ein weiteres absichtlich zugesetztes Legierungselement
Hochlegierte Stähle
der Gehalt mind. eines Legierungselementes beträgt≥ 5%
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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
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Anwendungen
Stähle mit
hoher Hitze- und Korrosionsbeständigkeit
besonderen elektr. und magnet. Eigenschaften
hoher Verschleißbeständigkeit
guten Festigkeitseigenschaften bei tiefer Temperatur (z.B. Stickstofftransport)
Bsp.: Bohrinsel
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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)
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Eigenschaften aust. & ferrit. Stähle
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Schaeffler-Diagramm
Austenit
Martensit
FerritM + F
A + M
Austenit
Martensit
FerritM + F
A + M
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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
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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
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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)
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Quellen
Bargel, Schulze: Werkstoffkunde, 10.bearbeitete Auflage
Wolfgang Weißbach: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, 13. Auflage
Vorlesungsskript Prof. Reimers
Hermann Schumann: Metallographie, 12. Auflage