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Semiaustenitischer, aushärtbarer Stahl

Die semiaustenitischen, aushärtbaren Stahle werden in metastabilem, austenitischem Zustand geliefert.

Sie dürfen außerdem bis zu 20 % an Delta-Ferrit-Anteilen zum Ausgleich gegenüber dem Austenit auf der Lösungstemperatur enthalten. Die metastabile Eigenschaft der austenitischen Matrix hängt von der Menge der stabilisierenden Elemente aus Austenit und Ferrit ab.

Die Martensitfinishtemperaturen (MF) der semiaustenitischen, aushärtbaren Stahle – wie 17–7 PH (AISI 631), PH 15–7 Mo, AM-350, AM-355, und PH 14–8 Mo – liegen deutlich unterhalb der Raumtemperatur. Als Folge zeigt sich deren Mikrostruktur überwiegend austenitisch (und höchst duktil) nach Behandlung durch Abschrecken auf Lösungstemperatur.

Nach der Verformung wird die Umwandlung des Austenits hin zu Martensit durch die Behandlung auf ungefähr 750 °C (1382 °F) bewerkstelligt. Deren Zielsetzung ist es, die MF-Temperatur möglichst an die Raumtemperatur durch die Ausscheidung von Legierungskarbiden (hauptsächlich chromreiche M23C6-Karbide) anzugleichen. Dieser Vorgang wiederum reduziert den Kohlenstoff- und Chromgehalt des Austenits (die obere Formel für MS-Temperaturen zeigt, sofern die Menge von gelöstem Kohlenstoff und Chrom im Austenit sinkt, dass sich die MS-Temperatur beachtlich erhöhen lässt). Nach dem Auskühlen gilt die Umwandlung zu Martensit als vollständig abgeschlossen.

Eine kyrogenische (Tieftemperatur) Behandlung ist vonnöten, wenn eine hohe Verarbeitungstemperatur benutzt wird. Typischerweise liegt diese zwischen 930 °C und 955 °C (1706 °F und 1751 °F). Auf solch hohen Temperaturen bleibt die Menge der ausgeschiedenen Legierungskarbide relativ gering und führt zu einer MF-Temperatur deutlich unterhalb der Raumtemperatur. Die Stärke des auf diesem Weg geformten Martensits (Hochtemperatur-Bedingungen und kyrogenische Behandlung) ist ausgeprägter im Vergleich zu Resultaten, die bei geringeren Temperaturen entstehen – wegen des erhöhten Kohlenstoffgehaltes.