Werkstofftechnik Maschinenbau

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lassen sich durch Streck- und Tiefziehen gut verformen
und erfahren durch das automobiltypische
Lackeinbrennen nach der plastischen Verformung
eine Erhöhung der Streckgrenze (Bild 2, Seite 303).
Bei dieser als „Bake-Hardening“ bezeichneten speziellen
Form der Festigkeitssteigerung diffundieren
Kohlenstoffatome zu den Versetzungen und blo -
ckieren diese (Alterungsverfestigung).
Der Bake-Hardening-Effekt wird nicht nur bei den
namensgleichen Stählen genutzt, sondern verleiht
auch den mehrphasigen Stählen (s. u.) eine zusätzliche
Festigkeitssteigerung.
6.5.14.4 IF-Stähle
IF-Stähle (IF = Interstitial Free) besitzen ein rein ferritisches
Gefüge ohne interstitiell (auf Zwischengitterplätzen)
gelöste Kohlenstoff- oder Stickstoffatome.
Das Gefüge dieser Stähle besteht daher praktisch
ausschließlich aus Ferrit (Bild 1). Die Abbindung von
Kohlenstoff und Stickstoff erfolgt in der Regel durch
Titan oder Niob. Aufgrund ihres Gefügeaufbaus besitzen
die IF-Stähle eine niedrige Streckgrenze und
daher eine extrem gute Umformbarkeit bei dennoch
hoher Zugfestigkeit (starke Kaltverfestigung), Bild 1,
Seite 305.
Bild 1: Ferritisches Gefüge eines IF-Stahls
6 Eisenwerkstoffe
6.5.14.5 Dualphasen-Stähle (DP-Stähle)
Dualphasenstähle (DP-Stähle) sind untereutektoide
Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,02 % ...
Bild 2: Gefüge eines Dualphasenstahles (DP600)
0,1 %. Das Gefüge der Dualphasenstähle besteht
aus einer ferritischen Grundmasse in die kleine Martensitinseln meist an den Tripelpunkten des Ferrits (10
Vol.-% ... 30 Vol.-%) gleichmäßig eingelagert sind (Bild 2). Die Martensitinseln haben zueinander keine Verbindung
(keine netzartige Anordnung), da sonst die Verformbarkeit des Stahles herabgesetzt wäre. Neben
Ferrit und Martensit können Dualphasenstähle außerdem noch geringe Mengen an Bainit und ggf. Restaustenit
aufweisen.
Die Gefügeeinstellung der Dualphasenstähle erfolgt durch eine Glühung (Glühtemperatur hDP) im Zweiphasengebiet
Austenit und Ferrit (zwischen A1 und A3) mit anschließendem Abschrecken. Dabei wandelt
sich der Austenit in Martensit und ggf. Bainit um, während der Ferrit unbeeinflusst bleibt (Bild 3).
Die mechanischen Eigenschaften
der Dualphasenstähle können einerseits
über die Glühtemperatur
(hDP) und damit die Menge an Aus -
tenit vor dem Abschrecken (Hebelgesetz)
sowie über die Legierungs -
zusammensetzung ein gestellt
werden. Je höher die Glühtemperatur
(zwischen A1 und A3), umso
höher der Anteil Austenit vor und
damit auch der Martensitanteil
nach dem Abschrecken. Die Zugfestigkeiten
der Dualphasenstähle
lassen sich somit zwischen etwa
400 MPa und 1000 MPa variieren. Bild 3: Einstellung des Dualphasengefüges