Wärmebehandlung des Stahls - Europa-Lehrmittel

Wärmebehandlung des Stahls - 10. Auflage, Europa-Nr. 13039
Lösungen zur Aufgabensammlung / Prof. Dr.-Ing. V. Läpple
Lösung zu Aufgabe 7.1
Lösungen zu Kapitel 7
a) Anlassen: Erwärmen eines in der Regel martensitisch gehärteten Werkstücks auf eine Temperatur unter P-S-K (Ac1-
Temperatur), Halten bei dieser Temperatur sowie nachfolgendes, zweckentsprechendes Abkühlen.
b) Das Anlassen ist kein eigenständiges Wärmebehandlungsverfahren, da es in der Regel im Anschluss an das Härten
durchgeführt wird.
c) 1. Verminderung der Sprödigkeit und Abbau innerer Spannungen
Anwendung: � Unlegierte und legierte Kaltarbeitsstähle
� Niedriglegierte Warmarbeitsstähle
� Wälzlagerstähle (durchhärtende Sorten)
2. Verbesserung der Festigkeit bzw. Zähigkeit oder Einstellung eines bestimmten Verhältnisses aus Festigkeit und
Zähigkeit.
Anwendung: � Vergütbare Bau- und Konstruktionsstähle
� Vergütbare Wälzlagerstähle
3. Verbesserung der Warmhärte bzw. Warmfestigkeit sowie der Verschleißbeständigkeit durch Sekundärhärtung
Anwendung: � Hochlegierte Warmarbeitsstähle
� Schnellarbeitsstähle
� Warmharte Wälzlagerstähle
Lösung zu Aufgabe 7.2
Anlassstufe
Temperaturbereich Wesentliche Vorgänge im Gefüge F 1)
1 100 °C ... 200 °C Stähle mit C unter 0,2 %:
Ein Teil des Kohlenstoffs entweicht aus
der Zwangslösung des Martensits. Es
bildet sich der weniger verspannte kubische
Martensit. Die aus der Zwangslösung
„entkommenen“ Kohlenstoffatome
bilden feinste noch kohärent mit dem
Kristallgitter verbundene �-Carbide (ggf.
bilden sich auch Übergangscarbide der
Form Fe2C oder Fe2,5C).
Stähle mit C über 0,2 %:
Noch keine �-Carbidbildung.
2 200 °C ... 320 °C � Bildung von Zementit aus �- und ggf. �-
oder �-Carbid.
� Ausscheidung von Carbiden im Restaustenit
3 320 °C ... 400 °C Der gesamte Kohlenstoff entweicht aus
seiner Zwangslösung. Der kubische
Martensit erreicht schließlich die Zusammensetzung
des Ferrits. Das Gefüge
besteht aus Ferrit mit feinst verteilten
Zementitteilchen (Fe3C). Die vom Martensit
herrührende nadelige Gefügestruktur
bleibt zunächst noch erhalten.
Aus dem noch verbliebenen �-Carbid
bildet sich Zementit.
Z 1) H 1) Bemerkungen
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Die Umwandlung des tetragonalen
in den kubischen Martensit ist mit
einer Volumenabnahme verbunden.
Damit besteht die Gefahr von Verzug.
� Gefahr der Versprödung (300°C-
Versprödung).
� Gefahr von Verzug durch Umwandlung
des Restaustenits in
kubischen Martensit.
Gefahr der Versprödung im Temperaturbereich
zwischen 370°C und
500 °C (500°C-Versprödung).
1) Veränderung der Werkstoffeigenschaften: F = Festigkeit, Z = Zähigkeit, H = Härte
2) Keine Carbid bildenden Legierungselemente vorhanden. (�) geringfügig abnehmende Tendenz � zunehmende Tendenz
3) Carbid bildende Legierungselemente vorhanden. � abnehmende Tendenz �� stark zunehmende Tendenz
�� stark abnehmende Tendenz