204 Prakt. Met. Sonderband 41 (2009)
Tabelle I: chemische Analysenwerte in Masse % der Profilstahlproben
7 ; Si Mn P S .
U-Profil 20 <0,005 0,33 0,036 0,049 0,0090 0,032
I-Profil
(Flanschsegment) 0,050 <0,005 0,41 0,015 0,042 0,0125 0,045
Die Hauptbegleitelemente wie Kohlenstoff "C’, Silizium ‘Si’, und Mangan ‘Mn’, deuten darauf hin,
dass die untersuchten Stähle ferritische Gefüge mit geringen Anteilen von Korngrenzenzementit
aufweisen. Die Gehalte an Phosphor ’P° und Stickstoff ’N’ lassen erkennen, dass die analysierten
Stähle mit dem Thomas-Verfahren hergestellt worden sind. Die Gehalte der Elemente Schwefel ’S
und Sauerstoff ’O’ entsprechen denen der Thomasstähle.
2.2 Metallographische Untersuchungen zur Bewertung der Mikrogefüge
Zur lichtmikroskopischen Gefügebeurteilung wurden Schliffproben in Längs- und Querrichtung a
der Stahltragerabschnitte mit U- und I-Profil (s. Abb. la-b) entnommen und durch Schleifen und
Polieren mit einer ALOs-Suspension und Diamantpasten mit unterschiedlichen Korngroen metal: Die
lographisch pripariert. Die Schliffproben wurden im fein polierten Zustand bzw. nach dem Atzen keit
in einer Nital-Lösung zwecks Entwicklung des Mikrogefüges lichtoptisch untersucht. Die mikro- auf.
skopischen Aufnahmen der polierten Schlifffläche, sowie die durch Atzen entwickelte Mikrogefüge ben
der Proben des U- und I- Profils sind in den Abb. 2a-b wiedergegeben. Der Stahl weist im wesentli-
chen sulfidisch-oxidische Schlackenzeilen auf, die durch die Walzumformung gelängt wurden. Der
Reinheitsgrad, d. h. Häufigkeit und Größenverteilung der Zeilen entspricht dem einer Thomas-
Stahlqualität um das Jahr 1900. Der Reinheitsgrad wird mit den Kenziffern 1.01.3 und 1.06.3 nach
der Diergarten-Richtreihe für sulfidische (1.01.1- 1.01.6) und oxidische (1.06.1 — 1.06.6) Schla-
ckeneinschlüsse angegeben. An vereinzelten Stellen wurden eingewalzte globulare oxidische Schla- Fak
ckenteilchen bis zu 150pm im Durchmesser nachgewiesen s. Abb. 2b. Die lichtmikroskopische Ge-
fiigeaufnahme der Abb. 3a vom Lingsschliff zeigt ein relativ feinkérniges Ferritgefiige mit eingela-
gerten Perlitinseln. Die Makrohérte wurde zu 66-68HB3 25/25 am U-Profil und 84 - 86 HB3j 25/25 am Die
I-Profil bestimmt. Das Mikrogefiige weist keine besonderen Defekte wie Mikrorisse, Lunker, den
Uberwalzungen etc. auf. Die rasterelektronenmikroskopischen (REM)-Aufnahmen mit den zuge- 289
ordneten EDAX-Spektren —Intensitdten der analysierten Elemente als Funktion der Anregungs- Bet
energie— zeigen in den Abb. 4a- b exemplarisch die charakteristischen Peaks der detektierten Ele- Zug
mente der vorliegenden Schlackenzeilen. Offensichtlich ist, dass MnS-Schlackenzeilen und ge- Ler
mischte sulfidisch-oxidische Schlacken wie MnS + FeO-SiO2 + CaO-P205 + Al203 vorliegen. Die sch.
Schlackenzusammensetzung ist typisch für Thomas-Stähle. Auch treten im Gefüge Eisennitridaus- Ver
scheidungen auf. Ihr eindeutiger Nachweis erfolgt mit Hilfe der Fryschen Ätzung, die die Existenz plas
feiner Fe4N-Partikeln im Korngefüge anzeigt. Die mikroskopische Aufnahme der Abb. 3b zeigt
punkt- bis stäbchenförmige Fe4N-Ausscheidungen in den Ferritkristalliten der Matrix. 3.2
The
nun;
Prot
Probe C C
v 0.02
