154 Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 
3.3  Eigenspannungsverliufe sch: 
ses 
Für die Ermittlung der Eigenspannungsverläufe über den Randabstand wurden die Proben elektro- alle 
lytisch abgetragen und in jeder Abtragsstufe röntgenografisch gemessen. Anzumerken ist, dass es als 
sich bei den in Bild 2 b) beispielhaft für den Stahl Thyrotherm 2344 dargestellten Kurven um Thy 
Mittelwertkurven handelt und somit die Spannungsverläufe nur tendenziell wiedergeben werden. sch 
Das Ergebnis der Eigenspannungsverläufe über den Randabstand zeigt, dass sich Druckeigen- dur 
spannungen ergeben. Ebenfalls zeigte die borierte Probe Druckeigenspannungen. Die vorliegenden sic} 
Druckspannungen können sich günstig auf das Zähigkeitsverhalten der Warmarbeitsstähle aus- 
wirken und somit zu einer Verringerung der Thermoschockrissanfälligkeit beitragen [4]. . 
3.4 Untersuchung der Zähigkeitseigenschaften 
Die im Schlagbiegeversuch bei Raumtemperatur ermittelte Zähigkeit wird in Bild 3 a) grafisch dar- 
gestellt. Aus dem Diagramm wird ersichtlich, dass sich die hier angewandten Oberflächen- 
behandlungsverfahren negativ auf die Schlagarbeit auswirken. Ausgehend von einer Zähigkeit von 
ca. 400 J, im unbehandelten Zustand, nimmt die Schlagarbeit der oberflächenbehandelten Proben 
aus Thyrotherm 2340 um ca. 70% ab. Bei den Proben aus Thyrotherm 2344 und Thyrotherm 2367 
beträgt die Zähigkeitsminderung ca. 75-80%. Unterschiede zwischen den einzelnen Oberflächen- 
behandlungsverfahren sind nicht erkennbar. 
a) [J unbehandelt 3 plasmanitriert 4 PA-CVD-beschichtet & boriert b) 
450 ~ 
400 
= 350 
£ 300 
3 250 nnbehandeli nlasmanitrie * 
8 200 + 
£ 150 
3 3 
50 
0 
E38K 1.2344 1.2367 plasmanitriert+PA-CVD boriert 
Bild 3: a) Einfluss verschiedener Oberflächenbehandlungsverfahren auf die Zähigkeit, b) Schichtverhalten im Bereich 
der Zugbeanspruchung von Schlagbiegeproben 
Aus Bild 3 b) wird ersichtlich, dass die Randschichten keinerlei Verformungsfähigkeit besitzen. Bile 
Aufgrund der beim Schlagbiegeversuch erzeugten Zugspannung kommt es zu Rissen in der Rand- 
schicht verbunden mit einer erhöhten Kerbwirkung. Während die durch das Plasmanitrieren als 
auch durch das Plasmanitrieren + PA-CVD — Beschichten erzeugten Randschichten feine gradlinige 
Risse aufweisen. sind diese bei der durch das Borieren aufgebrachten Schicht verästelt. be 
3.5 Thermoschockbestindigkeit eu 
ar 
Die Ergebnisse der metallografischen Auswertung der Proben aus den Thermoschockversuchen, die Gru 
mit 2000, 4000 und 6000 Wechseln gepriift wurden, werden in Bild 4 dargestellt. Für alle drei Stäh- der 
le Thyrotherm E38K, Thyrotherm 2344 und Thyrotherm 2367 werden in Bild 4 a) die Ergebnisse vor. 
der Rissanzahl von Rissen mit einer Mindesttiefe von 20 um, die maximale Risstiefe sowie die per: 
Summe der Risstiefe dargestellt. Daraus ergibt sich für die Werkstoffe Thyrotherm E38K und Thy- zeu 
rotherm 2344 eine deutliche Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit, wenn eine Rand- die