Kapitel 5 Flashcards
Nennen Sie die Umwandlungsschaubilder
Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubilder (ZTU) und Zeit-Temperatur-Austenitisierungsschaubilder (ZTA). Beide haben eine isotherme und eine kontinuierliche Version.
Was stellen ZTU-Diagramme dar?
Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubilder stellen die Gefügeentwicklung bei unterschiedlichen Temperaturverläufen während des Härtens dar.
Isothermes ZTU: Nach der Austenitisierungs wird das Werkstück sehr schnell auf die gewünschte Temperatur gebracht und solange gehalten, bis alle Umwandlungen abgeschlossen sind.
Kontinuierliches ZTU: Nach der Austenitisierung wird das Werkstück bis auf Raumtemperatur abgekühlt. Dabei werden die Umwandlungspunkte festgehalten. Zusätzlich wird am Ende der Abkühlkurve meist noch die erreichbare Härte notiert.
Was stellen ZTA-Diagramme dar?
Zeit-Temperatur-Austenitisierungsdiagramme zeigen die Kinetik der Austenitbildung beim Erwärmen. Je nach Erwärmungsgeschwindigkeit und Haltedauer bildet sich der Austenit bei unterschiedlichen Temperaturen und zu unterschiedlichen Zeiten.
Isothermes ZTA: Zeigen die Austenitbildung bei Erwärmung und anschließendem Halten auf einer Zieltemperatur, wie es bspw. bei Glühen und Härten der Fall ist.
Kontinuierliches ZTA: Bei schneller Erwärmung und unmittelbar nachfolgender Abkühlung verwendet, wie bspw. das Flammhärten oder Schweißen.
Beschreiben Sie die Konstruktion des kontinuierlichen ZTU-Diagramms
- Messen des Temperatur-Zeit-Verlaufs bei unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten und Eintragung der Abkühlkurven in ein halblogarithmisches Diagramm.
- Verbinden der Umwandlungspunkte, bei denen dieselben Umwandlungsvorgänge ablaufen
Beschreiben Sie die Konstruktion des isothermen ZTU-Diagramms
- Markieren der Umwandlungspunkte auf den jeweiligen Isothermen sowie Zuordnung der Gefügeart
- Verbinden der Umwandlungspunkte, bei denen dieselben Umwandlungsvorgänge ablaufen.
Warum entsteht eine “Nase” im ZTU-Diagramm?
Bei ZTU-Schaubildern verlaufen die Kurven für die jeweiligen Ausscheidungsstufen typischerweise C-förmig, man spricht von der “Nase” des ZTU-Schaubildes. Die Ursache liegt in der Überlagerung zweier Vorgänge. Zum einen nimmt das Umwandlungsbestreben mit steigender Unterkühlung zu, gleichzeitig verringert sich aber die Beweglichkeit (Diffusion) der Atome.
Warum entsteht keine “Nase” im ZTA-Diagramm?
Keine Nase in ZTA, da U ~ n*D
Für steigendes delta T werden n und D beide ansteigen, somit steigt auch U!
Beschreiben Sie den Einfluss von Legierungselementen auf die isotherme Umwandlung des Austenits
- Wachsender C-Gehalt bis 0,9 Masse-Prozent stabilisiert wegen Diffusionsbehinderung den Austenit und verzögert die A –> F + P -Umwandlung
- C-Gehalte > 0,9 Masse-% beschleunigen die A –> F + P -Umwandlung infolge zusätzlicher Keimbildung
- Legierungselemente verzögern meist die Umwandlung wegen Diffusionsbehinderung (aber nicht bei Bainit- und Perlitstufe!)
- Karbidbildende Elemente (Cr, Mo, W, V, …) verschieben die Perlitstufe zu höheren und die Bainitstufe zu niedrigeren Temperaturen
- Mangan- und Nickelzusätze verschieben die Perlit- und Bainitstufe zu tiefereren Temperaturen
- Mangan und Nickel: Ms verringert sich —> austenitische Stähle
Wie wirkt sich der Zementitlamellenabstand auf die mechanischen Eigenschaften des Stahls aus und warum?
Nicht sicher!
Zementitlamellenabstand sinkt, also:
sinkt die plastische Dehnungsamplitude
steigt die Bruchlastspielzahl
steigen Rm und Rp0,2
steigt die Abkühlgeschwindigkeit?
Beschreiben Sie die Gefügeveränderungen während der Austenitisierung
- Es liegt ein Ferrit-Perlit-Gefüge vor
- Ferritplatten des Perlits wandeln sich in Austenit um
- Umwandlung des Ferrits in Austenit. Restliche Carbidauflösung.
- Inhomogener Austenit (mit C-Anreicherungen)
- Homogener Austenit
Ordnen Sie die Korngröße (groß / klein) zu der ASTM-Korngrößennummer
Mit STEIGENDER ASTM-Nr. FÄLLT die Korngröße!
