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Gleichgewichtscarbide. So kann sich das Carbid M;C bis zu rd. 18 % an Chrom anreichern, die Carbide sche
M;C; und MC; haben ebenfalls ine große Bandbreite an Chromgehalten. Ein Beispiel dafür, wie stark
die unterschiedlichen Gleichgewichtsbedingungen die Umwandlung beeinflussen, gibt Bild 11. Ausgang Qua
ist ein Gefüge mit Bainit und rd. 6 % Restaustenit. Dieser Restaustenit wandelt beim Anlassen in drei Bei c
Temperaturzonen um. Unterhalb der M,-Temperatur, die bei diesem Stahl bei 360 °C liegt, wandelt der Ken
Restaustenit unter Ausscheidung von Carbiden M;C um (14). Aus Messungen mit Neutronenstrahlen eine
geht hervor, daß in diesem Bereich der Restaustenit an Kohlenstoff verarmt und dadurch die M,- Mög
Temperatur unterschritten wird. Bei Temperaturen deutlich oberhalb M, unterbleibt eine weitere abhö
Umwandlung, da trotz einer Kohlenstoffverarmung durch Carbidausscheidung der Austenit noch stabil Ken
bleibt. Bei Temperaturen oberhalb von 600 °C ist aus thermodynamischen Gründen die Bildung des samı
Para-Gleichgewichtes nicht mehr möglich, es entsteht ein Carbid M„;C,, dessen Bildung entsprechende Syst
Diffusionen der Legierungselemente voraussetzt. Die Umwandlung des Austenits läuft dann wieder ab, die ]
mit zunehmender Temperatur wird die Umwandlungsgeschwindigkeit vergrößert. Oberhalb von etwa dem
650 °C dagegen ist die Umwandlungsgeschwindigkeit wieder gering mit Annäherung an die Gleichge- Greı
wichtstemperatur Ac,. In diesem Bild werden auf ganz andere Weise die drei Bereiche einer Umwand- enth
lung der Stähle erkennbar: Der Bereich unter M,, der Bereich des Para-Gleichgewichtes, in dem von
während einer Abkühlung üblicherweise Bainit entsteht, sowie der Bereich des Ortho-Gleichgewichtes, Erge
in dem üblicherweise während einer Abkühlung Ferit und Perlit gebildet werden. Gefi
Diese Effekte werden z. B. bei der Entwicklung warmfester Stähle genutzt. Bei der Warmfestigkeit ist Für
es wichtig, zu erreichen, daß möglichst viele kleine Carbide ausgeschieden sind. Mit zunehmender mit ]
Beanspruchungsdauer vergröbern sich aber alle Carbide, so daß die Warmfestigkeit mit der Zeit teile
abnimmt (15). Dieser Effekt wird in den üblichen Prüfungen zur Zeitstandfestigkeit gemessen. So aber
bildet ein Stahl 10 CrMo 9 10 zunächst Carbidphasen, die nicht dem Gleichgewicht entsprechen (7). kros
Diese zu Anfang gebildeten Carbide vergröbern sich, so daß aufgrund nur dieser Carbidausscheidung lerdi
die Warmfestigkeit abnehmen würde. Mit zunehmender Beanspruchungsdauer bilden sich jedoch die Gefi
gleichgewichtsnahen Carbide, die wieder über Keimbildung und Wachstum entstehen. Dies bedeutet, an c
daß auch nach sehr langen Glühzeiten neue, kleine Karbide gebildet werden, so daß die Warmfestigkeit besc
über lange Zeitdauern erhalten bleibt. In Bild 12 ist dies dargestellt. Die zunächst gebildeten Carbide zwe
M;C und M‚;C; werden größer, ihre Dichte je Volumeneinheit N, nimmt mit der Zeit ab (16). Nach 1 quar
h Glühzeit lösen sich die Carbide M;C auf, es entstehen neue Carbide MC ;, die Teilchendichte deı quaı
M,C;- Carbide wird unabhängig von der Zeit. Ist diese Umsetzung der Carbide abgeschlossen, beginnt ents
wieder die Vergröberung der M,C+- Carbide mit einer Abnahme der Teilchendichte. zung
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Lichtoptisch sind die Sondercarbide vom Carbid M3;C durch Ätzungen mit Natriumpikrat bzw. Muraka- Aufl
mi (8) zu unterscheiden. Soweit die Carbide groß genug sind, wie z. B. in Werkzeugstählen, bietet das eine
Interferenzschichten-Verfahren eine hervorragende Möglichkeit, Carbidphasen zu identifizieren. Mit
dieser Methode können zusätzlich unterschiedliche Konzentrationen in einem Mischkristall erkannt Beu
werden (17). Die wegen ihrer einfachen Handhabung gerne angewandten Farbätzverfahren (18) Die.
dagegen sind für eine allgemeine Kennzeichnung der Gefüge von Stählen nicht geeignet. Dies liegt für 1
daran, daß die Farben durch Niederschläge entstehen, deren Art und Dicke sehr stark vom Legierungs- Ano
gehalt der Matrix und der Versetzungsdichte abhängig ist. Aus diesem Grunde gibt es Fälle, in denen Anla
z. B. Bainit und Martensit aufgrund sehr unterschiedlicher Versetzungsdichte durch eine Farbätzung ture
von einander getrennt werden können. Wird dagegen in dem selben Stahl durch Umwandeln bei Mar
Temperaturen um M, ein sehr versetzungsreicher Bainit erzeugt, würde diese Unterscheidung nicht ZU \
mehr möglich sein. Die Farbätzmittel sind daher hervorragend geeignet, im Sinne einer Qualitätskon- Mar
trolle Gefüge, deren Ätzverhalten man kennt, daraufhin zu überprüfen, ob eine neu gelieferte Schmelze Elek
oder eine neue Wärmebehandlungscharge die gleichen Gefüge hat wie eine ältere bzw. früher unter- Her:
suchte. Zuordnungen zu bestimmten Gefügebestandteilen müssen dagegen immer wieder mit klassi- Gef