322 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999)
Die aus der Energiedifferenz AG,=1600J mol” errechneten theoretischen ~Martensit-
Starttemperaturen T* und die experimentellen Werte zeigen bei den un- und niedriglegierten Bau-
stählen gute Übereinstimmung. Da die Gehalte an Substitutionselementen alle in ähnlichen Berei-
chen liegen, zeigt sich der dominierende Einfluß des C-Gehaltes auf 79 und 7* und damit auf Ms
besonders deutlich. Im Gegensatz dazu steigt bei konstant angenommenem AG .,=1600 Jmol” die
Differenz 7*-Ms bei den Werkzeugstählen mit zunehmendem Gehalt an Substitutionselementen
signifikant an (Tabelle 3).
Tabelle 3: Berechnete To- und T*-Temperatur, gemessene Ms-Temperatur. Elementgehalte in Mas-
se-%. Cmar: Matrix C-Gehalt bei Austenitisierungstemperatur. Werkzeugstähle.
Stahl W-Nr. Chat | Matrixzusammensetzung (grob) To Ms T*
K332 | -. [089 |I%Cr 476 0
"M200 0.38 | 2%Cr BN 608 20
| W302 028 |5%Cr, 1%Mo 681 25
Ki00 | 12080 [0.66 | #%Cr : 541 7
ı K306 031 | 5%Cr, 1%Mo, 0.4%V 5 5% 75 |
| M300 026 | 15%Cr, 1%Mo | 663 84
| K305 0.71 |4%Cr, 1%Mo I 525 91
K190 0.58 | 6.5%Cr, 0.6%Mo, 0.5%V 571 144
S390 - 0.50 | 5%Cr, 1.3%Mo, 1%V, 5.5%W, 10%Co, ' 640 160 377 217
Die mit steigendem Legierungsgehalt zunehmende Schwellenergie wird dadurch erklärt, daß
Fremdatome, die auf Substitutions-Gitterplätzen in der Matrix eingelagert sind, aufgrund ihrer un-
terschiedlichen Atomradien zu mehr oder weniger starken Verzerrungen des metallischen Gitters
führen. Diese Verzerrungsenergie erhöht die Schwellenergie, die zur Initiierung der Martensitum-
wandlung aufzuwenden ist. Um die Einflüsse der einzelnen Legierungselemente auf diese Aktivie-
rungsenergie quantitativ abschätzen zu können, wird in erster Näherung folgender lineare Superpo- |
sitions-Ansatz gemacht:
AG, , =AG) , + CK
i=Elemente
wobei X; die Molanteile der einzelnen Legierungselemente in der Matrix bezeichnet. Die Koeffizi-
enten C; beschreiben den linearisierten Einfluß jedes Elements auf die Erhöhung der Aktivierungs-
energie. Aus den vorhandenen experimentellen Daten für die Ms-Temperaturen der einzelnen
Werkzeugstähle werden nun umgekehrt die beim Start der Martensitumwandlung vorhandenen
Energiedifferenzen als Funktion der chemischen Zusammensetzung des Stahls berechnet. Mittels
linearer multipler Regressionsanalyse werden daraus die Koeffizienten C; ermittelt. Berechnet man
nun abermals die Schwellentemperatur 7T*, diesmal aber für die Aktivierungsenergien, die mit obi- ;
ger Beziehung ermittelt worden sind, erhält man das in Abbildung 5 zusammengefaßte Ergebnis.
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ry
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