Änderungen des Habitus und der Gitterkonstanten des Zementits in Chromstählen bei verschiedenen Wärmebehandlungen

Die Beständigkeit der Karbide in Stählen und ihr Habitus werden von klei nen Legierungsgehalten oft relativ stark beeinflußt. Der Kohlenstoff ist bei hohen Temperaturen in der dort stabilen, kubisch flächenzentrierten l-Phase des Eisens, Austenit genannt, gelöst. Er scheidet sich bei der Abkühlung im Temperaturgebiet um etwa 700 °c als rhombisches Eisenkarbid Fe C, Zementit, aus, während das Eisen in die kubisch raumzentrierte 3 ~-Form, Ferrit, übergeht. Bei besonders langen Glühzeiten zerfällt der Zementit weiter in Ferrit und Kohlenstoff. Das metastabile System Eisen Kohlenstoff geht so in das stabile über. Legierungselemente verteilen sich bei der 1-0( -Umwandlung sehr unterschiedlich in Ferrit und Zementit. Soweit sie eine hohe Affinität zum Kohlenstoff haben, reichern sie sich im Zementit an. Kleine Chromgehalte stabilisieren das metastabile System und haben weiter hin einen großen Einfluß auf die Umwandlung und den Habitus der Karbide. Diese für das Stahllegieren wichtigen Vorgänge stehen mit der Chromauf nahme in das Gitter des Zementits in engem Zusammenhang. Die vorliegende Untersuchung dient der Aufklärung dieser Zusammenhänge. Die Durchführung dieser Untersuchung und die Beschaffung eines Teils der benötigten Geräte wurde durch die Unterstützung des Wirtschaftsministeriums des Landes Nordrhein-Westfalen ermöglicht. Dafür sei auch an dieser Stelle unser Dank zum Ausdruck gebracht. I Einführung 1. Das Gleichgewichtssystem Eisen-Chrom-Kohlenstoff Das System Eisen-Chrom-Kohlenstoff, eines der am besten bekannten metal lischen Dreistoffsysteme, ist in seinen Grundzügen von W. TOFAUTE, A. SPONHEUER und H. BENNEK ~J sowie W. TOFAUTE, C. KÜTTNER und A. BÜTTINGHAUS [2J aufgestellt worden (Abb. 1).

Klappentext

Die Beständigkeit der Karbide in Stählen und ihr Habitus werden von klei­ nen Legierungsgehalten oft relativ stark beeinflußt. Der Kohlenstoff ist bei hohen Temperaturen in der dort stabilen, kubisch flächenzentrierten l-Phase des Eisens, Austenit genannt, gelöst. Er scheidet sich bei der Abkühlung im Temperaturgebiet um etwa 700 °c als rhombisches Eisenkarbid Fe C, Zementit, aus, während das Eisen in die kubisch raumzentrierte 3 ~-Form, Ferrit, übergeht. Bei besonders langen Glühzeiten zerfällt der Zementit weiter in Ferrit und Kohlenstoff. Das metastabile System Eisen­ Kohlenstoff geht so in das stabile über. Legierungselemente verteilen sich bei der 1-0( -Umwandlung sehr unterschiedlich in Ferrit und Zementit. Soweit sie eine hohe Affinität zum Kohlenstoff haben, reichern sie sich im Zementit an. Kleine Chromgehalte stabilisieren das metastabile System und haben weiter­ hin einen großen Einfluß auf die Umwandlung und den Habitus der Karbide. Diese für das Stahllegieren wichtigen Vorgänge stehen mit der Chromauf­ nahme in das Gitter des Zementits in engem Zusammenhang. Die vorliegende Untersuchung dient der Aufklärung dieser Zusammenhänge. Die Durchführung dieser Untersuchung und die Beschaffung eines Teils der benötigten Geräte wurde durch die Unterstützung des Wirtschaftsministeriums des Landes Nordrhein-Westfalen ermöglicht. Dafür sei auch an dieser Stelle unser Dank zum Ausdruck gebracht. I Einführung 1. Das Gleichgewichtssystem Eisen-Chrom-Kohlenstoff Das System Eisen-Chrom-Kohlenstoff, eines der am besten bekannten metal­ lischen Dreistoffsysteme, ist in seinen Grundzügen von W. TOFAUTE, A. SPONHEUER und H. BENNEK ~J sowie W. TOFAUTE, C. KÜTTNER und A. BÜTTINGHAUS [2J aufgestellt worden (Abb. 1).

Inhalt
Gliederung.- I. Einführung.- 1. Das Gleichgewichtssystem Eisen-Chrom-Kohlenstoff.- 2. Die Einstellung des Gleichgewichts nach einer Umwandlung.- II. Die Struktur des Eisenkarbids.- 1. Das reine Eisenkarbid Fe3C.- 2. Der Substitutionsmischkristall (Fe,Cr)3C.- III. Herstellung der Versuchsproben.- IV. Versuche zur Bestimmung der Gitterkonstanten des körnigen Substitutionsmischkristalls (Fe,Cr)3C.- 1. Bestimmung der Gitterkonstanten.- 2. Betrachtung zur Konstitution.- V. Zusammensetzung und Konstitution des lamellaren Substitutionsmischkristalls (Fe,Cr)3C.- 1. Ausbildung im Gefüge.- 2. Verteilung des Chroms.- 3. Zur Frage der Übersättigung des lamellaren Substitutionsmischkristalls (Fe,Cr)3C.- 4. Einflüsse der Gefügeausbildung auf die Röntgen-Diagramme.- VI. Zusammenfassung.- VII. Literaturverzeichnis.- VIII. Abbildungen.