Austenit:
Die feste Lösung von Kohlenstoff und Legierungselementen, die in γ-Fe gelöst sind, behält die flächenzentrierte kubische Gitterstruktur von γ-Fe bei. Diese Struktur tritt im Allgemeinen bei hohen Temperaturen auf; Austenit beginnt sich bei 200–300 °C zu zersetzen. Mit steigender Heiztemperatur wachsen die Körner allmählich größer. Bei einer gegebenen Temperatur werden die Austenitkörner umso gröber, je länger die Haltezeit ist. Die Korngrenzen sind relativ gerade und bilden regelmäßige Polygone; er ist unmagnetisch, weist gute Duktilität, geringe Festigkeit und eine gewisse Zähigkeit auf; bei gehärtetem Stahl ist Restaustenit in den Zwischenräumen zwischen Martensitnadeln verteilt.
Unterkühlter Austenit:
Austenit, der unterhalb der A1-Temperatur existiert und instabil ist sowie kurz vor einer Umwandlung steht.
Ferrit:
Eine feste Lösung aus Kohlenstoff und legierenden Elementen, die in α-Fe gelöst sind und ein körperzentriertes kubisches Gitter mit äußerst geringer Kohlenstofflöslichkeit aufweist; Eigenschaften: Sie zeigt gute Zähigkeit und Plastizität; weist eine helle, polygonale Kornstruktur auf; existiert bei hohen Temperaturen über 1400 °C und wird daher auch Hochtemperatur-Ferrit oder δ-Festlösung genannt, bezeichnet mit δ; bei untereutektoidischem Stahl erscheint langsam abgekühlter Ferrit als körnig-blockige Struktur mit relativ glatten Korngrenzen. Wenn der Kohlenstoffgehalt der eutektoiden Zusammensetzung (0,77 % Kohlenstoffgehalt) nahekommt, scheidet sich Ferrit entlang der Korngrenzen ab. (Eutektoid: Eine Phasenumwandlung, bei der zwei oder mehr neue Phasen gemeinsam aus der Ausgangsphase ausscheiden.)
Martensit:
Eine übersättigte feste Lösung von Kohlenstoff in α-Fe mit einer körperzentrierten tetragonalen Struktur; gebräuchliche Martensitmorphologien umfassen stabförmige und plattenartige Strukturen; die Morphologie des Martensits hängt hauptsächlich von der Bildungstemperatur ab, die wiederum von dem Gehalt an Kohlenstoff und Legierungselementen im Austenit abhängt; bei Kohlenstoffstahl nimmt mit steigendem Kohlenstoffgehalt die Menge an stabförmigem Martensit relativ ab und die Menge an plattenartigem Martensit relativ zu; Eigenschaften: hohe Festigkeit und hohe Härte; entsteht durch schnelle Abkühlung (Abschrecken) des Austenits, ist keine Gleichgewichtsstruktur und zerfällt leicht beim Erwärmen auf 80–200 °C;
Stabförmiger Martensit:
Entsteht in Stählen mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt sowie in nichtrostenden Stählen; besteht aus Bündeln paralleler Stäbe. Die räumliche Form ist abgeflacht und gestreckt; ein Austenitkorn kann sich in mehrere Stabbündel (üblicherweise 3 bis 5) umwandeln.
Stabförmiger Martensit (nadelförmiger Martensit):
Dies kommt häufig in Stählen mit hohem und mittlerem Kohlenstoffgehalt sowie in hochlegierten Eisen-Nickel-Legierungen vor. Wenn die größten Martensitlamellen zu klein sind, um mit einem optischen Mikroskop aufgelöst zu werden, spricht man von kryptokristallinem Martensit. Der bei einer normalen Abschreckung in der Produktion erhaltene Martensit ist im Allgemeinen kryptokristallin.
Angezogener Martensit:
Diese Gefügeform entsteht durch eine Tieftemperaturanlagerung (150–250 °C) und besteht aus Martensit mit geringerer Übersättigung sowie sehr feinen Karbiden. Die Zersetzung des Martensits erfolgt zwischen 80 und 200 °C. Wenn der Stahl auf etwa 80 °C erhitzt wird, nimmt die atomare Beweglichkeit darin zu, und der übersättigte Kohlenstoff im Martensit scheidet sich allmählich in Form von Karbiden aus. Der Grad der Kohlenstoffübersättigung im Martensit nimmt kontinuierlich ab, wodurch sich ein Mischgefüge aus Martensit mit geringerer Übersättigung und sehr feinen Karbiden bildet.
Zementit:
Eine Verbindung aus Kohlenstoff und Eisen, Fe3C; Eigenschaften: Enthält 6,67 % Kohlenstoff, besitzt eine komplexe orthorhombische Kristallstruktur; sehr hart, äußerst spröde, mit nahezu null Zähigkeit und Plastizität;
Perlit:
Eine mechanische Mischung aus Ferrit und Zementit in abwechselnden lamellenförmigen Schichten, gebildet durch die eutektoide Reaktion in Eisen-Kohlenstoff-Legierungen; Eigenschaften: Zeigt einen perlartigen Glanz; seine mechanischen Eigenschaften liegen zwischen denen von Ferrit und Zementit, mit hoher Festigkeit, mäßiger Härte sowie guter Plastizität und Zähigkeit;
Lamellärer Perlit:
Ein Gemisch aus Ferrit und Zementit, das durch abwechselnde überlappende dünne Schichten gebildet wird; basierend auf der Größe des lamellaren Abstands kann es unterteilt werden in: Perlit (lamellarer Abstand 450–150 nm, Bildungstemperaturbereich A1–650 °C, unter dem optischen Mikroskop deutlich erkennbar), Sorbit (lamellarer Abstand 150–80 nm, Bildungstemperaturbereich 650–600 °C, nur unter einem hochauflösenden optischen Mikroskop erkennbar) und Troostit (lamellarer Abstand 80–30 nm, Bildungstemperaturbereich 600–550 °C, nur mit einem Elektronenmikroskop erkennbar);
Kugeliger Perlit:
Ein Gemisch, bei dem Zementit in körniger Form innerhalb einer ferritischen Matrix vorliegt; kugeliger Perlit wird im Allgemeinen durch spheroidisierendes Glühen erhalten; (Spheroidisierendes Glühen: Glühen, das durchgeführt wird, um die Karbide im Stahl zu spheroidisieren);
Obere Bainit:
Ein Gemisch aus übersättigtem nadelförmigem Ferrit und Zementit, das sich bildet, wenn die Temperatur in den Bereich von 550–350 °C abfällt, wobei sich Zementit zwischen den Ferritnadeln befindet; Eigenschaften: fiederartiges Aussehen, spröde, hohe Härte; im optischen Mikroskop bei 500facher Vergrößerung grundsätzlich erkennbar. Unteres Bainit
Ein Gemisch aus übersättigtem nadelförmigem Ferrit und Zementit, das sich bildet, wenn die Temperatur in den Bereich von 350–230 °C abfällt, wobei sich der Zementit innerhalb der Ferritnadeln befindet; Eigenschaften: erscheint als schwarze nadelförmige oder bambusblattähnliche Strukturen;
Granuläres Bainit:
Ein Gemisch aus vergleichsweise grobkörnigem blockförmigem Ferrit und kohlenstoffreichem Austenit;
Zementitfreies Bainit:
Eine Gefügeform, bestehend aus einer einphasigen, streifenförmigen Ferritstruktur, auch als ferritisches Bainit bezeichnet; Eigenschaften: zementitfreies Bainit tritt im Allgemeinen bei niedriglegierten Stählen auf;
Widmanstätten-Struktur:
Ein mehrphasiges Gefüge in Stahl, bei dem die proeutektische Phase in nadelförmiger oder plattenförmiger Gestalt gemischt mit lamellarem Perlit auftritt, was der Fall ist, wenn die Austenitkörner relativ grob sind und die Abkühlgeschwindigkeit geeignet ist. Eigenschaften: Grobkörnig, mit plattenförmigen, federartigen oder dreieckigen Formen.
Aktuelle Nachrichten
EN
