282 Prakt. Met. Sonderband 38 (2006)
StranggieBprozess typischerweise einen Temperaturbereich zwischen 1100 - 700°C, in dem
die Duktilitat des Werkstoffes ein deutliches Minimum aufweist. Bei einer ungünstigen Pro-
zeßführung werden hohe Dehnungen in jenem Temperaturbereich aufgebracht, in dem die
Duktilität ein Minimum aufweist. Dadurch entstehen vermehrt Kantenrisse.
Die im einachsigen Zugversuch gemessene Brucheinschnürung kann als qualitative Aussa-
ge über das Duktilitätsverhalten beim Stranggießen gewertet werden. Eine wichtige Rolle bei ,
der Entstehung von Rissen an der Oberfläche spielt der proeutektoide Ferrit, der während 2.
der y — « Umwandlung gebildet wird. Die dünnen Ferritsäume stellen bei der Aufbringung Die
von Spannungen und Dehnungen (z.B. in der Richtzone der Stranggießanlage) potentielle ne
Risspfade dar. Laut Literatur wird diese Situation durch feinste Ausscheidungen von Alumi- Te:
niumnitrid (AIN) an den Korngrenzen zusätzlich negativ beeinflusst [2, 3]. Beim Erstarren 10
scheidet sich AIN an den Austenitkorngrenzen plattenförmig aus und wächst mit einer Ori- per
entierungsbeziehung zum Austenitkorn in dieses hinein [4]. Diese Aluminiumnitride wirken die
versprodend, wenn sie in ausreichender Menge vorhanden sind und ausreichend klein sind ab
[5], wobei nicht quantifiziert wird was ausreichend ist. ge
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Einfluss von Aluminiumnitrid auf die Rissanfélligkeit Ma
bei hohen Temperaturen an einem konventionellen Baustahl mittels Heißzugversuchen zu bet
untersuchen. Dil:
ter:
2. Experimentelles
Um den Einfluss von Aluminiumnitrid auf die Austenitkorngrenzenrissanfalligkeit zu untersu- Mit
chen, wurde der Istzustand an der Kante einer Bramme hinsichtlich Austenitkorngrée und
Ausscheidungszustand von AIN charakterisiert. Die AustenitkorngréBenmessung wurde an he
einer HNO; -Gefügeätzung durchgeführt und die ehemaligen Austenitkorngrenzen wurden ton
im Rasterelektronenmikroskop und im Transmissionselektronenmikroskop untersucht. .
Um die Auswirkungen unterschiedlicher Ausscheidungszustände zu untersuchen, wurden 901
Heißzugversuche mit unterschiedlicher Temperaturführung durchgeführt. Aus diesen Heiß- Du
zugversuchen wurden die mechanischen Kennwerte ausgewertet und die Bruchflächen der
Proben im REM charakterisiert. Die Austenitkorngröße und der Ausscheidungszustand kurz die
vor dem Zugversuch wurde an Heißzugversuchsproben, die jedoch anstatt zu Ziehen rasch
abgekühlt wurden, bestimmt. Sar
Mit der Software MatCalc [6] wurden für die Heißzugversuche Ausscheidungskinetikberech-
nungen für AIN durchgeführt sowie ein isothermes Zeit- Temperatur- Ausscheidungsschaubild 2.4
berechnet.
Mit
sim
2.1 Material auf
Untersucht wurde ein Baustahl mit 0.2 m-%C. Stähle mit diesem C- Niveau zeigen mitunter Pe
eine erhöhte Anfälligkeit für Kantenrisse beim Stranggießen. Die chemische Zusammenset- Sin
zung der Bramme ist in Tabelle 1 aufgelistet und besitzt einen für diesen Werkstoff über Kei
dem Durchschnitt liegenden Stickstoff- und Aluminiumgehalt. Für die Untersuchung des Ist- d
. : er
zustandes an der Bramme wurden aus dem Kantenbereich Proben entnommen. Die Zug- Use
proben für die Heißzugversuche wurden längs nahe der Oberfläche aus der Bramme ent- Inc
nommen. .
keit
ber
me