Optimierung von Stahleigenschaften durch Wärme Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Vorstellung Kleine Stahlkunde Erreichen gewünschter Festigkeitseigenschaften bei Stahl Eingehen auf Fragen aus dem Publikum Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Tagesordnung Definitionen Gefügestrukturen Erklärungen Praxis Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Übersicht Definition von Stahl Atomarer Aufbau Stahl Gefüge Wirkung von Legierungsbestandteilen Klassifizierung der Stähle Werkstoffnummern, DIN- Bezeichnungen Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Definition von Stahl Stahl ist eine (meist) schmiedbare Eisenkohlenstofflegierung die einen maximalen Kohlenstoffanteil von zwei Massenprozenten aufweist. Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Atomarer Aufbau Eisenatome können zwei Kristallgitterstrukturen annehmen Kubisch- Flächenzentriert Gamma- Eisen (Dichteste Packung) Kubisch- Raumzentriert Alpha- Eisen Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Aufbau von Stahl Atom Kristall Korn (Globulit) Gefüge Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Temperaturabhängigkeit der Atomanordnung Bei Raumtemperatur Alpha- Eisen Umwandlung bei 911°C Umwandlung in Gamma- Eisen Interessanter Versuch mit gespanntem Draht: Bei Erwärmung ab Raumtemperatur dehnt sich dieser Draht aus und fängt an zu hängen, um dann bei 911°C ruckartig kürzer zu werden. Warum? Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Beim Kubisch- flächenzentrierten Gammaeisen finden im selben Raum mehr Atome Platz als beim kubisch- raumzentrierten Alpha- Eisen Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Wirkung des Kohlenstoffs Kohlenstoff ist meist als Eisenkarbid vorhanden Eisenkarbid ist ein sehr harter Stoff Bei höherem Kohlenstoffgehalt wird Kohlenstoff in Form von Graphit ausgeschieden  Grauguss Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Das Kohlenstoffdiagramm Gibt Auskunft über atomarer Zustand des Eisens sowie Kohlenstoffverbindungen bezüglich Temperatur Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Das ZTU- Schaubild (Zeit-Temperatur-Umwandlung) Beispiel 1.1191 Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Einfluss von weiteren Legierungsbestandteilen Dauerfestigkeitseigenschaften Korrosionsbeständigkeit Kerbschlagwerte (Durch-) Härtbarkeit Warmfestigkeit Verschleissfestigkeit Zerspanbarkeit Elastizität (Federstähle) Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Anlasskurve Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Stahlbezeichnungen Werkstoffnummer EN- Bezeichnung Werksbezeichnung / Handelsnamen Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Werkstoffnummer Beginnt bei Stahl immer mit einer „1“, gefolgt von einer vierstelligen Nummer. Die beiden ersten Zahlen Bezeichnen die Stahlsorte. Analog mit „2“ für Schwermetalllegierungen (ausser Eisen) und „3“ für Leichtmetalle. Auch immer gefolgt von einer vierstelligen Nummer Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

EN- Bezeichnung Zum Beispiel S355J2+N S = Stahl (Structural Steel) 355 = Streckgrenze (355 N/mm2) J2 = Gütegruppe (beruhigt vergossen, Spurenelemente etc.) N = Normalisiert Frühere DIN – Bezeichnung: St 52-3 N Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Werksbezeichnung / Handelsnamen Sind oft irreführend; zum Teil verschiedene Bezeichnungen für dieselbe Legierung oder auch umgekehrt. Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Warmbehandlungen in der Industrieschmiede Weichglühen Normalglühen BG- Glühen Vergüten Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Weichglühen Erreichen der tiefstmöglichen Festigkeit. Erhitzen auf ca. 650 bis 750°C mit nachfolgendem langsamen Abkühlen (maximal 50°C/h oder langsamer) Lamellarer Zementit geht dabei in körniger Zementit über. Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Normalglühen Erreichen eines gleichmässig, feinkörnigen Gefüges mithilfe der Alpha-Gamma-Alpha-Umwandlung Optimales Ausgangsgefüge für nachträgliches Vergüten Aufheizen auf 850 bis 900°C mit anschliessender mässiger Abkühlgeschwindigkeit (zum Beispiel Luftkonvektion). Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

BG- Glühen Zum Erreichen eines optimalen Gefüges für zum Beispiel die Bearbeitung (Spanbrechung). Frühere Bezeichnung: Bearbeitungsglühen Geregelte Abkühlung von 900-1000°C Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Vergüten Vergüten ist ein Härten mit nachfolgendem Anlassen Gezieltes Erreichen von gewünschten Festigkeitseigenschaften Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Temperaturrampe für Vergüten Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Vorgehen beim Vergüten Aufheizen auf die erforderliche Härtetemperatur (850-900°C Rasches Abkühlen mittelst Luft, Öl oder Wasser (Je nach Legierung)  Anspringhärte (Martensitbildung) Nachfolgendes Wiederwärmen auf 250 bis 650°C (Je nach Legierung) für die Reduktion der Anspringhärte  Gebrauchshärte (Teilweises Auflösen von Martensit) Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Was passiert beim Vergüten? Einfrieren des heissen Gefüges Spannungen  Härte Teilweise Entspannung durch Anlassen  Gezielte Härte Typisches, feinkörniges Vergütungsgefüge Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Fehlerhaftes Vergütungsgefüge Fehler: Grosser Ferritanteil Zu geringe Austenitisierung infolge zu kurzer Haltezeit oder zu geringer Abschrecktemperatur Zu langsame Abschreckung Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Die Anlasskurve Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Auf was muss bei Warmbehandlungen geachtet werden? Rissbildung durch Spannungen Überhitzung Verzunderung Randentkohlung Dellen beim Handling (Härten) Brandgefahr (Abschrecken im Öl) Verbrennungen an Händen und Körper Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Schulungsmodul AATS "Flükiger" Warmbehandlung