Definition der Gefügebestandteile: Unterschied zwischen den Versionen
Horsch (Diskussion | Beiträge) (→Troostit) |
Horsch (Diskussion | Beiträge) (→Nichtmetallische Einschlüsse) |
||
Zeile 231: | Zeile 231: | ||
Im Bereich zwischen dem Lanzett- und dem Plattenmartensit, also zwischen etwa 0,5–0,8 % C, entsteht eine Zwischenform, der Mischmartensit. | Im Bereich zwischen dem Lanzett- und dem Plattenmartensit, also zwischen etwa 0,5–0,8 % C, entsteht eine Zwischenform, der Mischmartensit. | ||
|} | |} | ||
− | =='''Nichtmetallische Einschlüsse | + | =='''Nichtmetallische Einschlüsse''' == |
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
− | |Makroskopische oder mikroskopische Einschlüsse im Stahl, die aus den bei der Stahlerschmelzung verwendeten feuerfesten Stoffen und der metallurgischen Schlacke herrühren und chemisch und mineralogisch entsprechend zusammengesetzt sind oder die Verbindungen von Eisen-; Desoxidations- oder Legierungselementen mit Stahlbegleitstoffen insbesondere in Form von Oxiden und Sulfiden, darstellen. Die wichtigsten nichmetallischen Einschlüsse im Stahl sind: | + | |Makroskopische oder mikroskopische Einschlüsse im Stahl, die aus den bei der Stahlerschmelzung verwendeten feuerfesten Stoffen und der metallurgischen Schlacke herrühren und chemisch und mineralogisch entsprechend zusammengesetzt sind oder die Verbindungen von Eisen-; Desoxidations- oder Legierungselementen mit Stahlbegleitstoffen insbesondere in Form von Oxiden und Sulfiden, darstellen<ref name="Lexikon" />. Die wichtigsten nichmetallischen Einschlüsse im Stahl sind: |
* Sulfide | * Sulfide | ||
** Mangansulfid | ** Mangansulfid | ||
Zeile 245: | Zeile 245: | ||
[[File:Al2O3-Schlacke.jpg|300px]] | [[File:Al2O3-Schlacke.jpg|300px]] | ||
|} | |} | ||
+ | |||
=='''Nitrid''' == | =='''Nitrid''' == | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" |
Version vom 13. Februar 2017, 12:17 Uhr
Ich biete zu diesem Thema die Seminare Metallographie in der Praxis Teil 1 und Teil 2 an.
Schauen Sie auf meiner Homepage vorbei und sichern Sie sich Ihren Platz!
Verlinkte Seiten
Inhaltsverzeichnis
- 1 Definition der Gefügebestandteile
- 2 Was ist das Gefüge
- 3 Definition der einzelnen Gefügebestandteile
- 3.1 Ausferrit
- 3.2 Austenit
- 3.3 α-Mischkristall
- 3.4 α-Eisen
- 3.5 Bainit
- 3.6 Carbid / Carbide
- 3.7 ε-Carbid
- 3.8 Eisencarbid
- 3.9 CLT
- 3.10 δ-Ferrit (Eisen)
- 3.11 Eisensulfid
- 3.12 Eisenoxid
- 3.13 Ferrit
- 3.14 γ-Eisen
- 3.15 γ-Mischkristall
- 3.16 Graphit
- 3.17 Hämatit
- 3.18 Korngrenzenzementit
- 3.19 Ledeburit
- 3.20 Ledeburit 1
- 3.21 Magnetit
- 3.22 Mangansulfit
- 3.23 Martensit
- 3.24 Nichtmetallische Einschlüsse
- 3.25 Nitrid
- 3.26 Oxyde
- 3.27 Perlit [1] [9] [8]
- 3.28 Phosphit / Steadit
- 3.29 Primärzementit
- 3.30 Restaustenit
- 3.31 σ - Phase
- 3.32 Sekundärmartensit
- 3.33 Sekundärzementit
- 3.34 Sorbit
- 3.35 Sphäroidit [9]
- 3.36 Steadit
- 3.37 Sulfit
- 3.38 Tertiärzementit
- 3.39 Troostit
- 3.40 VS
- 3.41 Vergütungsgefüge
- 3.42 Wüstit
- 3.43 Zementit[8] [9]
- 3.44 Zunder[8]
- 3.45 Tabelle der Fe-C-Phasen[9]
- 4 Einzelnachweise
Definition der Gefügebestandteile
Die genaue Definition der Gefügebestandteile und Phasen und deren Beschreibung ist eine eigene Wissenschaft, die Metallographie. Zwei Metallographen können, da es sich um eine Erfahrungswissenschaft handelt, trefflich über die genaue Gefügezusammensetzung einer Probe streiten. Worüber Sie sich aber nicht Streiten sollten ist die genaue Bezeichnung und Definition der Gefügebestandteile. Dies ist aber leider nicht so, da hier nicht immer Einigkeit der Bezeichnung der Gefügebestandteile existiert. So kann es sein das der eine Metallograph Sorbit sagt und der andere feinstlamellarer Perlit, und beide meinen das gleiche und verstehen was anderes.
- Aus diesem Grunde und um alle Missverständnisse zu vermeiden die bei der Interpretation von Fachbegriffen entstehen, habe ich mir die Mühe gemacht aus unterschiedlichen Literaturstellen und Normen einen Glossar über die Wortbedeutungen der einzelnen Fachbegriffe der Werkstoffprüfungen, der Wärmebehandlungsverfahren und weiterer Bedeutungen mit Ihren Definitionen, zu erstellen. Die in diesem Glossar angegebenen Definitionen stammen aus den relevanten DIN EN ISO Normen und aus Fachbüchern und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit, werden aber ständig ergänzt.
- Diesen Glossar können Sie bei mir kostenlos anfordern, unter - info@arnold-horsch.de
- Weitere Fachbegriffe der Metallographie die nicht eine Gefügedefinition sind, werden im Kapitel Allgemeine Bergriffe der Metallographie erklärt.
Viele bekannte Gefügebestandteile wie Martensite, Troostite usw. wurden von Floris Osmond, nach großen Persönlichkeiten der Metallforschung benannt. Osmond hat in seinem Buch MICROSCOPIC ANALYSIS OF METALS[1] bereits 1904 die wichtigsten Gefügebestandteile beschrieben und den Terminus Technicus hierzu festgelegt.
Samuels erläutert in seinem Buch Light Microscopy of Carbon Steels[2] z.B. den Begriff Sorbite, nachfolgend der Auszug:
- Der Begriff Sorbite wurde ursprünglich von Howe für eine rubinfarbene, aciculare[3] Verbindung vorgeschlagen von der Sorby berichtet hatte, die möglicherweise "Silicium oder ein Nitrid von Titan" war. Osmond hat später dann zu Ehren von Sorby die feine, unaufgelöste Struktur Sorbite genannt, auf die im ISI Report[4] verwiesen wird.
- Troostite wurde von Osmond nach Louis-Joseph Troost benannt, in dessen Laboratorium am Sorbonne-Institut er (Osmond) die meisten seiner frühen thermischen Analysen[5] durchführte. Mehrere Versuche, ein Gefüge nach Osmond zu benennen, waren nicht erfolgreich. Beispielsweise, schlug Heyn vor, dass der Begriff Osmondite verwendet werden sollte, um ein Übergangs-Zersetzungsprodukt von Austenit zu identifizieren, wahrscheinlich eine der Strukturen, die denjenigen, die als Sorbit oder Troostit bekannt sind, sehr ähnlich sind.
- In diesem Zusammenhang ist es wichtig, Smith[5] zu zitieren:
- Es ist schade, daß die besten Namen in der Metallographie Sorby und Osmond nicht in ihrer Bennenung erhalten bleiben. Osmondit wurde dreimal ohne Verabschiedung vorgeschlagen. Der Begriff Sorbite wird nur mit einem schlecht definierten Aggregat assoziiert, der nur feiner oder unaufgelöster Perlit ist, Sorbite hat aufgehört, einen bedeutender Name zu sein und wird heute selten verwendet.
Persönliche Anmerkung
- Das falsche wiederholen und anwenden von Fachbegriffen der Metallographie (auch in Fachbüchern) ausserhalb der Gefügedefinitionen und Gefügebeschreibungen macht diese nicht richtiger. Die wesentlichen Standardwerke der Metallographie und der Gefügedefinitionen und Gefügebeschreibungen werden leider kaum noch gelesen bzw. sind den Anwendern offenbar gar nicht bekannt, anders lassen sich manche Gefügebeschreibungen nicht erklären. Lesen kann bekanntlich weiterhelfen, was aber nicht weiter hilft ist das weitergeben falscher Fachbegriffe. Die folgende Literatur sollte gelesen worden sein, wenn Metallograpie und Gefügebeurteilungen an Eisen und Stahl durchgeführt werden [1] [2] [6] [7] [8].
Was ist das Gefüge
Im Werkstoff / Stahl (Eisen) vorhanden spezifische gewünschte oder nicht gewünschte Strukturzusammensetzung aus den verschiedenen Gefügebestandteilen, wie Ferrit, Perlit, Martensit, Bainit, Austenit, Restaustenit, Carbiden und anderen Phasen.
Definition der einzelnen Gefügebestandteile
Alle nachfolgenden Definitionen und Beschreibungen stammen aus Standardwerken der Metallographie, die entsprechenden Gefügebilder wurden diesen Werken entnommen soweit ich keine eigenen Bilder hatte. Die genaue Bezeichnung der Gefügebestandteile wurde in Abstimmung mit den folgenden Literaturstellen
- Floris Osmond, MICROSCOPIC ANALYSIS OF METALS, CHARLES Griffin & COMPANY,Limited , London, 1904 [1]
- Leonard Ernest Samuels, Light Microscopy of Carbon Steels, ASM International, 1999[2]
- Dr. Heinrich Hanemann, Angelica Schrader, Atlas Metallographicus, Band 2, Gußeisen, Verlag Gebr. Bornträger, Berlin, 1936
- DE FERRI METALLOGRAPHIA, Band 1-5, Verschieden Autoren, Presse Academiques Europeennes S.C., Bruxelles[6]
- Dipl. Ing. Kurt Walczok, Lexikon der Begriffe der Eisen- und Stahlindustrie mit Definitionen und Erklärungen, Herausgegeben von der Beratungsstelle für Stahlverwendung in Zusammenarbeit mit dem VDEH, 2. Auflage 1974 [8]
- DIN EN ISO 4885 - Entwurf, Eisenwerkstoffe - Wärmebehandlung - Begriffe[9]
durchgeführt. Weitere Literaturstellen entnehmen Sie den Einzelnachweisen.
Ausferrit
Feinkörniges Gemisch aus Ferrit und stabilisiertem Austenit, das die hohe Festigkeit und Duktilität von bainitischem Gusseisen mit Kugelgraphit (ADI) bewirkt.[9] |
Austenit
Austenit oder γ-Mischkristall
Metallographische Bezeichnung für die γ (Gamma) Phase. Feste Lösung (Mischkristall) eines oder mehrerer Elemente im γ-Eisen. Stabiler Zustand des reinen Eisens zwischen 911 und 1392°C. Seine Kristallstruktur ist kubisch-flächenzentriert. Es ist paramagnetisch.[1] [8] [9] |
α-Mischkristall
Siehe Ferrit
α-Eisen
Siehe Ferrit
Bainit
Bainit (benannt nach dem US-amerikanischen Metallurgen Edgar C. Bain) Alte Bezeichnung Zwischenstufe
[6] [8] [9] Metastabiler Gefügebestandteil, der bei der Umwandlung des Austenits in einem Temperaturintervall gebildet wird, das zwischen den Temperaturbereichen der Perlit- und Martensitbildung liegt. Er besteht aus an Kohlenstoff übersättigtem Ferrit, wobei der Kohlenstoff zum Teil in Form feiner Carbide ausgeschieden ist. Man unterscheidet:
ANMERKUNG [6]
|
Carbid / Carbide
Chemische Verbindung von Eisen und/oder anderen Elementen mit Kohlenstoff. In der Metallographie wird das Carbid bildende Element dem Wort Carbid vorangestellt. Vanadincarbid, Eisencarbid usw.[8].
Knochencarbide, entstanden durch Überkohlung beim Einsatzhärten[11] Knochencarbide, nicht aufgelöstes Carbidnetzwerk[11] |
ε-Carbid
Carbid des Eisens entsprechend der Näherungsformel Fe 2-4 C |
Eisencarbid
Chemische Verbindung von Eisen und Kohlenstoff mit der Strukturformel Fe3C. Als Gefügebestandteil wird das Eisencarbid Zementit genannt.[8] |
CLT
Compound layer thickness
Bei einer thermochemischen Behandlung entstandene Oberflächenschicht, die aus den chemischen Verbindung(en) besteht, die während der Behandlung aus dem oder den eindiffundierten Element(en) und bestimmten Elementen des Grundwerkstoffes gebildet wurde(n). Alte Bezeichnung VS neue Bezeichnung, DIN EN ISO 15787, CLT = Compound layer thickness[12].
BEISPIEL Die Oberflächenschicht kann die beim Nitrieren gebildete Nitridschicht sein, die beim Borieren gebildete Boridschicht oder die beim Chromieren gebildete Chromcarbidschichtschicht eines Stahls mit höherem Kohlenstoffgehalt. ANMERKUNG Im englischen Sprachgebrauch wird die Benennung „white layer“ unzutreffend für die Bezeichnung dieser Schicht auf nitrierten und nitrocarburisierten Eisenwerkstoffen verwendet. AUSWERTUNG die Bestimmung der CLT nach dem Nitrieren erfolgt nach DIN 30902[13] |
δ-Ferrit (Eisen)
Stabiler Zustand des reinen Eisens zwischen 1392 °C und seinem Schmelzpunkt[8].
ANMERKUNG 1 Seine Kristallstruktur ist kubisch-raumzentriert, gleich der des α-Eisens ANMERKUNG 2 Es ist paramagnetisch. |
Eisensulfid
Chemische Verbindung von Eisen und Schwefel mit der Strukturformel FeS. |
Eisenoxid
Chemische Verbindung von Eisen und Sauerstoff. Beim Eisen kommen drei verschiedene Oxide vor: Wüstit (FeO), Magnetit (Fe3O4) und Hämatit (Fe2O3). |
Ferrit
Metallographische Bezeichnung für die Mischkristalle des α-Eisens mit anderen Elementen. α-Eisen, stabiler Zustand des reinen Eisens bei Temperaturen unterhalb 911 °C[1] [8] [9].
|
γ-Eisen
Auch Austenit genannt, stabiler Zustand des reinen Eisens zwischen 911 °C und 1 392 °C [1] [8] [9].
ANMERKUNG 1 Seine Kristallstruktur ist kubisch-flächenzentriert. ANMERKUNG 2 Es ist paramagnetisch. |
γ-Mischkristall
Siehe Austenit
Graphit
Reiner Kohlenstoff im Gefüge einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung., es wird unterschieden zwischen folgenden Graphitausbildungen:
|
Hämatit
Fe2O3 Eisenoxid - Chemische Verbindung von Eisen und Sauerstoff. |
Korngrenzenzementit
Metallographische Bezeichnung für den in Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit unter 0,02% Kohlenstoff bevorzugt an den Korngrenzen der Ferritkristalle ausgeschiedenem Tertiärzementit, Bildung entlang der Linie P-Q im Eisen-Kolenstoff-Schaubild[8], auch der in übereutektoidischen Stählen auf den ehemaligen Austenitkorngrenzen in Netzform vorhandene Sekundärzementit wird als Korngrenzenzementit bezeichnet. |
Ledeburit
Ledeburit wurde nach seinem Entdecker, dem Metallurgen Karl Heinrich Adolf Ledebur (1837–1906), benannt[8].
Gefüge einer Eisenkohlenstoff-Legierung, das durch eutektische Umwandlung entsteht und aus Austenit und Zementit besteht. Gefügeart (oder –bestandteil) bestehend aus einem Gemenge aus Austenit und Eisencarbid, die bei verhältnismäßig kohlenstoffreichen Eisenwerkstoffen unmittelbar nach der Erstarrung der Schmelze vorhanden ist. Der Austenitanteil des Ledeburits wandelt sich im Laufe der Abkühlung in andere Gefügebestandteile z.B. Perlit um die Carbide bleiben jedoch erhalten. |
Ledeburit 1
Ledeburit oberhalb von 723°C aus einem Gemenge aus Austenit und Eisencarbid. |
Magnetit
Fe3O4 Eisenoxid - Chemische Verbindung von Eisen und Sauerstoff. |
Mangansulfit
Chemische Verbindung von Mangan und Schwefel mit der Strukturformel MnS. |
Martensit
Die Bezeichnung Martensit ehrt einen Pionier der Metallographie Prof. Adolf Martens. Mit Martensit bezeichnete man früher alle Gefüge aus nadelförmigen Platten, die durch Abschrecken von Stählen entstanden sind[1] [9] [8]. Diese Gefüge hatten mechanisch gesehen den Vorteil, eine besonders hohe Härte zu besitzen. Man hat inzwischen festgestellt, dass dieser Umwandlungsvorgang auch in anderen Legierungen als den Stählen auftritt, ohne dass gleichzeitig ein Anstieg der Härte erfolgt. Übrigens ist selbst bei Stählen der Martensit nicht besonders hart, wenn der Kohlenstoffgehalt niedrig ist. So sieht man heute eine hohe Härte nicht mehr als charekteristisch für Martensit an, obwohl die Härte ursprünglich die Aufmerksamkeit auf diesen Gefügebestandteil gelenkt hat. Daher bezeichnet man als Martensit nicht mehr einen besonderen Gefügebestandteil, sondern die Produkte einer bestimmten Umwandlung im festen Zustand, unabhängig von der Legierungszusammensetzung ihrer Struktur oder Ihren Eigenschaften. Diese Umwandlung heißt Martensitumwandlung[6].
Aktuelle Definition für Eisenwerkstoffe nach DIN EN ISO 4885:2015-09 - Entwurf [9]
ANMERKUNG Martensit ist eine metastabile feste Lösung von tetragonal-raumzentrierter Struktur. Metallographische Bezeichnung für eine Gefügeart, die bei schneller Abkühlung aus dem Austenit entsteht, wenn es sich nicht um hochlegierten Austenit-Mischkristall handelt (siehe Restaustenit). Die Umwandlung des Austenits in den Martensit erfolgt nicht durch Diffusion sondern durch einen Umklappvorgang, der zur Folge hat, dass das kubisch-raumzentrierte Gitter der Alpha-Phase in der Richtung etwas verzerrt, tetragonal aufgeweitet wird. Vickershärte >550HV Gefügemodifikationen des Martensits[6] [15] Abhängig von der Temperatur und dem Legierungsgehalt (insbesondere dem Kohlenstoffgehalt) entstehen unterschiedliche Gefügemodifikationen des Martensits im Werkstoff. Lanzettmartensit Der Lanzettmartensit (auch Latten-, Block- oder kohlenstoffarmer Massivmartensit genannt, im englischen lath martensite, entsteht bei höheren Temperaturen (an Temperaturen näher an der Martensitstarttemperatur) und geringeren Kohlenstoffgehalten von etwa 0,4–0,5 % C, in untereutektoiden Stählen. Er besteht aus abgeflachten Lanzetten, die dicht nebeneinander zu Schichten und dann schichtweise zu massiven Blöcken gepackt sind. Er ist vorherrschend in unlegierten und niedriglegierten Stählen mit weniger als 0,4 % C zu finden, aber auch in Legierungen aus Eisen mit < 25 % Nickel. Charakteristisch ist die Ausbildung in Form von Paketen aus parallelen < 1 µm breiten Lanzetten, ohne Restaustenit zurückzulassen. Ein Gefüge aus 100 % Lanzettmartensit entsteht nur, wenn der Kohlenstoffgehalt unter maximal 0,3 % liegt. Lanzettmartensit weist eine hohe Versetzungsdichte auf (bis zu 1012 cm−2) und ist deutlich besser verformbar als der Plattenmartensit, da er bei höheren Temperaturen entsteht und damit die durch das Gitterumklappen entstandenen elastischen Verspannungen durch Gleit- und Erholungsmechanismen besser abbauen kann. Plattenmartensit Der Plattenmartensit (auch nadelförmiger, nadeliger, verzwillingter Martensit genannt, im englischen plate martensite oder twinned martensite, entsteht bei niedrigeren Temperaturen und höheren Kohlenstoffgehalten von etwa 0,8–1 % C, also beispielsweise in übereutektoiden Stählen. Der Martensit wächst hier nicht in Lanzett-, sondern in Plattenform, bei der die Platten nicht parallel aufgeschichtet, sondern unter verschiedenen Winkeln zueinander stehen. In den Zwischenräumen verbleibt Restaustenit. Die Platten werden einerseits durch die Korngrenzen des Austenits, und andererseits durch die schon bei höheren Temperaturen entstandenen Platten am Wachstum gehindert, so dass die neu entstehenden Platten mit der Zeit immer kürzer werden, und den Raum immer dichter benetzen. Die mittlere Länge der Platten bewegt sich dabei zwischen einem Viertel und einem Drittel der ursprünglichen Austenitkorngröße. Der Plattenmartensit ist weniger gut verformbar als der Lanzettmartensit, weil bei tieferen Temperaturen der primäre Mechanismus der plastischen Umformung nicht Gleit- und Erholungsvorgänge sind, sondern die Bildung von Zwillingen. Mischmartensit Im Bereich zwischen dem Lanzett- und dem Plattenmartensit, also zwischen etwa 0,5–0,8 % C, entsteht eine Zwischenform, der Mischmartensit. |
Nichtmetallische Einschlüsse
Makroskopische oder mikroskopische Einschlüsse im Stahl, die aus den bei der Stahlerschmelzung verwendeten feuerfesten Stoffen und der metallurgischen Schlacke herrühren und chemisch und mineralogisch entsprechend zusammengesetzt sind oder die Verbindungen von Eisen-; Desoxidations- oder Legierungselementen mit Stahlbegleitstoffen insbesondere in Form von Oxiden und Sulfiden, darstellen[8]. Die wichtigsten nichmetallischen Einschlüsse im Stahl sind:
Die Größe und Verteilung nichtmetallischer Einschlüsse werden im Stahl üblicherweise mittels Richtreihen bestimmt, dies sind z.B. ASTM E45, DIN EN 10247, JIS G 0555 |
Nitrid
Verbindung von Stickstoff und Eisen und nitridbildenden Legierungselementen.
ANMERKUNG In Abhängigkeit vom Stickstoffanteil werden mehrere Nitride unterschieden. Hinsichtlich der Eigenschaften eines nitrierten Werkstückes sind die ferritischen α- und γ’-Nitride von besonderer Bedeutung. |
Oxyde
Siehe nichtmetallische Einschlüsse |
Perlit [1] [9] [8]
Die Bezeichnung "Perlit" ist eine Ableitung des Englischen Wortes "pearl", welches die Bedeutung der Perlmutter hat, da dieses Gefüge gestreift wie eine Muschel ist. Dieses Gefüge aus Ferrit und Zementit entsteht beim Austenitzerfall am Punkt "S" bei 723°C und einem Kohlenstoffgehalt von 0,8% im Austenit.[6]
Metallographische Bezeichnung für das Eutektoid im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm mit 0,8% Kohlenstoff das aus sehr Kohlenstoffarmen α - Mischkristall und Zementit besteht, die in Form von mehr oder weniger dicht nebeneinander liegenden feinen Lamellen angeordnet sind. Perlit ist einer der Gefügebestandteile, die bei der Umwandlung von Austenit im Verlauf der langsamen Abkühlung entstehen können (bei entsprechender chemischen Zusammensetzung des Stahles).
Nach prEN ISO 4885 wird nur zwischen zwei Perlitarten unterschieden:
|
Phosphit / Steadit
In der Metallographie wird das Phosphor bildende Element dem Wort Phosphit vorangestellt. Eisenphosphit usw.. Im Grauguß ist Eisenphosphit sehr gut zu erkennen, als Eisen-Phosphor-Eutektikum, siehe Steadit. |
Primärzementit
Siehe Zementit |
Restaustenit
Metallographische Bezeichnung für nicht umgewandelten Austenit, der nach Abkühlung von der Austenitisierungstemperatur bei umwandlungsfähigen Stählen noch vorhanden ist.
Durch schnelles Abkühlen (Abschrecken) oder durch isothermische Umwandlung bei genügend tiefer Temperatur kann eine gewisse Menge Restautenit im Gefüge auftreten. So enthalten Bainit- und Martensitgefüge häufig einen Anteil von nicht umgewandelten Austenit. In Kohlenstoffstählen ist dieser Anteil gewöhnlich gering mit Ausnahme von sehr kohlenstoffreichen Stählen. In Stählen mit gelösten, metallischen Substitutionselementen kann der Restaustenitanteil groß sein.[6] Die metallographische Bestimmung des Restaustenitgehaltes ist lt.[17] erst ab einem Gehalt von >14% sicher möglich. Sehr geübte Metallographen können bei bekannten Werkstoffen und Wärmebehandlungsprozessen möglicherweise bereits Restaustenitgehalte ab 12% im Mikroskopbild erkennen. Lt. George F. Vander Voort einem der wichtigsten Amerikanischen Metallographen [18][19] kann Restaustenit im Lichtmikroskop erst ab einem Gehalt von 12-15% gesehen werden, wenn er mit XRD (X-ray diffraction) bestätigt wurde. Daraus ist der Umkehrschluss zu treffen, daß bei sichtbarem Restaustenit üblicherweise ein Mindestgehalt von >12-15% vorhanden ist.
|
σ - Phase
Die Sigma-Phase ist eine Eisen-Chrom-Verbindung, die sich bei Stählen mit Chromgehalten über rd. 16% bei langsamem Abkühlen von Temperaturen über 900°C im Temperaturbereich zwischen 600 bis 800°C bildet. |
Sekundärmartensit
Martensit, der sich bei Sekundärhärtung bildet |
Sekundärzementit
Siehe Zementit |
Sorbit
Sorbit ist ein Gefüge des Stahls, benannt wurde er nach Henry Clifton Sorby dem Begründer der Metallographie.[1]
Sorbit entsteht durch Anlassen des Martensits. Die nadelförmigen Martensit-Kristallite zerfallen dabei in ein feinstes Gemisch von Teilchen aus Ferrit und Zementit. Die ursprünglichen martensitischen Korngrenzen bleiben erhalten und somit auch das nadelförmige Strukturbild. Die einzelnen Teilchen sind jedoch lichtmikroskopisch nicht auflösbar. Sorbit erscheint daher im Gegensatz zum buntschimmernden Perlit und braunen (in sehr guten Mikroskopen auch bunten) Troostit im lichtmikroskopischen Hellfeld schwarz. Die Eigenschaften Sorbits ähneln denen des Bainits, reiner Sorbit hat eine nadelige Struktur[20] [21]. Manchmal wird auch der bei der entsprechenden Abkühlgeschwindigkeit direkt entstehende feinste Perlit als Sorbit bezeichnet, veraltete Bezeichnung für ein Gefüge aus Perlit, der so feinstlamellar ist, dass er Lichtmikroskopisch kaum auflösbar ist. Diese Bezeichnung sollte, für lamellaren Perlit, nicht mehr verwendet werden.[8] |
Sphäroidit [9]
Mikrogefüge aus kugelförmigen Zementitteilchen in einer Ferrit-Matrix. Es entsteht bei Wärmebehandlung mit geeignet erhöhter Temperatur aus Perlit, Bainit oder Martensit und ist vergleichsweise weich.
Anmerkung Wird auch globularer Perlit genannt. |
Steadit
Als Steadit (oder Phosphiteutektikum) bezeichnet man ein ternäres Eutektikum bestehend aus den drei Elementen Eisen, Phosphor und Kohlenstoff (90,71 % Fe + 6,89 % P + 2,4 % C bei 950 °C). In der Regel gilt Steadit als ein Gefügefehler im Gusseisen[7]. In der Metallographie wird das Phosphor bildende Element dem Wort Phosphit vorangestellt. Eisenphosphit usw.. Im Grauguß ist Eisenphosphit sehr gut zu erkennen, als Eisen-Phosphor-Eutektikum. |
Sulfit
Chemische Verbindung von Schwefel und/oder anderen Elementen mit Schwefel. In der Metallographie wird das Sulfit bildende Element dem Wort Sulfit vorangestellt. Mangansulfit, Eisensulfit usw.. |
Tertiärzementit
Ausscheidung aus dem Ferrit Linie P-Q im Eisen-Kohlenstoff-Schaubild. Siehe auch Korngrenzenzementit. |
Troostit
Rosettenförmiger kristallisierter Perlit in Martensit.
Troostit liegt meistens in rosettenförmiger Anordnung vor und ist lichtmikroskopisch nur bei sehr hohen Vergrößerungen aufzulösen. Er ensteht bei einer Abkühlgeschwindigkeit die etwas kleiner als die kritische Abkühlgeschwindigkeit ist, es entsteht ein Gefüge das häufig nach der Ätzung in Form dunkler fächerförmiger Flecken (Rosetten) in einer martensitischen Grundmasse vorliegt. Dieser Bestandteil ist bekannt unter dem Namen Troostit und ist nichts anderes als ein sehr feiner Perlit in Rosettenförmiger Anordnung.[6] [1] Veraltete Bezeichnung für ein Gefüge aus feinstlamellaren Perlit, der so feinlamellar ist, dass er Lichtmikroskopisch nich auflösbar ist. Diese Bezeichnung sollte, für lamellaren Perlit, nicht mehr verwendet werden.[8]
|
VS
Verbindungsschicht, veraltete Bezeichnung. Siehe CLT = Compound layer thickness |
Vergütungsgefüge
Gefüge das nach dem Vergüten (Härten und Anlassen bei hohen Temperaturen) entsteht, besteht aus hoch angelassenem Martensit.
|
Wüstit
FeO Eisenoxid - Chemische Verbindung von Eisen und Sauerstoff. |
Zementit[8] [9]
Carbid des Eisens, entsprechend der Zusammensetzung Fe3C (siehe Eisencarbid).
Es wird unterschieden zwischen 3 Zementitarten die in reinen FE-C Legierungen auftreten können-
|
,
Zunder[8]
Schicht, die während einer Warmumformung oder Wärmebehandlung in nicht geschützter Atmosphäre entsteht.
ANMERKUNG Üblicherweise ist der Zunder eine Oxidschicht und wird durch Abstrahlen oder Beizen entfernt. |
Tabelle der Fe-C-Phasen[9]
Tabelle 1 — prEN ISO 4885:2015 (D) (informativ)Einzelnachweise
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 Floris Osmond, MICROSCOPIC ANALYSIS OF METALS, CHARLES Griffin & COMPANY,Limited , London, 1904
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Leonard Ernest Samuels, Light Microscopy of Carbon Steels, ASM International, 1999
- ↑ Acicular
- ↑ Report of ISI Committee in Nomenclature in Metallography, J. Iron Steel Institute, 1902, 61, 90 - International Statistical Institute
- ↑ 5,0 5,1 C.S. Smith, A History of Metallography, Chicago University Press, Chicago, 1960
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 DE FERRI METALLOGRAPHIA, Band 1-5, Verschieden Autoren, Presse Academiques Europeennes S.C., Bruxelles
- ↑ 7,0 7,1 Dr. Sc. Hermann Schumann et. al., Metallographie,11. Auflage, VEB Fachbuchverlag für Grundstoffindustrie, Leipzig
- ↑ 8,00 8,01 8,02 8,03 8,04 8,05 8,06 8,07 8,08 8,09 8,10 8,11 8,12 8,13 8,14 8,15 8,16 8,17 8,18 8,19 Dipl. Ing. Kurt Walczok, Lexikon der Begriffe der Eisen- und Stahlindustrie mit Definitionen und Erklärungen, Herausgegeben von der Beratungsstelle für Stahlverwendung in Zusammenarbeit mit dem VDEH, 2. Auflage 1974
- ↑ 9,00 9,01 9,02 9,03 9,04 9,05 9,06 9,07 9,08 9,09 9,10 9,11 9,12 9,13 9,14 DIN EN ISO 4885 - Entwurf, Eisenwerkstoffe - Wärmebehandlung - Begriffe, Beuth Verlag GmbH, Berlin
- ↑ F. Frehn: Neue Korrosions- und Verschleißfeste, bearbeitbare Hartstoffe: Ferro-Titanit für die chemische Technik. In: Materials and Corrosion. Band 30, Nr. 12, Dezember 1979, S. 870–872
- ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 Arnold Horsch, Seminar Metallographie in der Praxis, Teil 1, Arnold Horsch e.K., Remscheid
- ↑ DIN ISO 15787, Technische Produktdokumentation - Wärmebehandelte Teile aus Eisenwerkstoffen - Darstellung und Angaben, Beuth Verlag GmbH, Berlin
- ↑ DIN 30902 Lichtmikroskopische Bestimmung der Dicke und Porigkeit der Verbindungsschichten nitrierter und nitrocarburierter Werkstücke, Beuth Verlag GmbH, Berlin
- ↑ 14,0 14,1 TGL 15477-02, Oktober 1975,Fachbereichsstandard, Metallographische Bestimmung des Gefüges von Gußwerkstoffen auf Eisen-Kohlenstoff-Basis
- ↑ https://de.wikipedia.org/wiki/Martensit, 2017.01.24
- ↑ 16,0 16,1 TGL 15477-03, Oktober 1975,Fachbereichsstandard, Metallographische Bestimmung des Gefüges von Gußwerkstoffen auf Eisen-Kohlenstoff-Basis
- ↑ Auswertevorschrift der Lagerindustrie bei Kugeln aus 100Cr6, für die Luftfahrt
- ↑ George F. Vander Voort, Editor + Trustee, ASM Metals Handbook, Metallography and Microstructures, 2004 Rev. of Vol 9, 2001-2004, ISBN: 978-0-87170-706-2
- ↑ George F. Vander Voort, persönliche Email Korrespondenz, 18-25. Dezember 2016
- ↑ 20,0 20,1 20,2 Dr. Heinrich Hanemann, Angelica Schrader, Atlas Metallographicus, Band 2, Gußeisen, Verlag Gebr. Bornträger, Berlin, 1936
- ↑ https://de.wikipedia.org/wiki/Sorbit_(Stahl), 30.12.2016
- ↑ Dietrich Horstmann, Das Zustandsschaubild Eisen Kohlenstoff, Verlag Stahleisen, 5. Auflage, 1985