Massivumgeformte Komponenten - Hirschvogel

2 Grundlagen der Umformtechnik Fundamentals of Metal Forming
Das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm wird auf der rechten
Seite schon bei 6,6 Gewichts-% Kohlenstoff abgeschlossen,
da sich dort die stöchiometrische Verbindung
Fe 3 C bildet.
Betrachtet man nun die für die Massivumformung
relevanten Stahlsorten und die entsprechenden Temperaturen,
so gilt zunächst bei der Erwärmung für
z. B. einen Stahl mit ca. 0,45 % Kohlenstoff Folgendes:
Bei 723 °C beginnt die Bildung von γ-Eisen bzw.
Austenit, während α-Eisen mit zunehmender Temperatur
immer weniger erhalten bleibt.
Erhöht man die Temperatur weiter, so trifft man bei
ca. 775 °C auf die Grenze zum reinen Austenit. Hier
hat sich die gesamte Eisen-Kohlenstoff-Legierung in
eine feste Lösung umgewandelt. In dem kubischflächenzentrierten
Gitter sitzen die Kohlenstoffatome
auf Zwischengitterplätzen.
Die Phasenumwandlung durch Kornneubildung
beruht auf Diffusionsvorgängen und ist deshalb
von Zeit und Temperatur abhängig. Dies wird
durch die ZTA-Schaubilder (»Zeit-Temperatur-
Austenitisierungs-Schaubild«) beschrieben.
Bei der Abkühlung können sich je nach Abkühlungsgeschwindigkeit
aus dem Austenit unterschiedliche
Gefüge einstellen. Diese Vorgänge werden später
ausführlich beschrieben.
The iron-carbon diagram ends on the right-hand
side at only 6.6 weight percentage of carbon, as here
the stoichiometric compound Fe 3 C forms.
By focusing on steel grades used in forging and the
corresponding temperatures, the following may be
observed during the heating of steel with a carbon
content of approx. 0.45 % (taken as an example):
At 723 °C γ-iron or austenite begins to form, while
the α-iron content decreases with increasing temperature.
As the temperature continues to rise, the structure is
fully transformed to pure austenite at 775 °C. Here,
the entire iron-carbon alloy has changed into a solid
solution. The carbon atoms are located at interstitial
sites within the face-centered cubic lattice.
The phase change due to the new grain formation
occurs by diffusion and is dependent on time and
temperature. This is shown in what are known as
»time-temperature-austenitization diagrams«.
During cooling, different grain structures can be
achieved from the austenite depending on the cooling
rate. These processes will be discussed in more
detail at a later point in the book.
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