Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 219
Ir berech- In den Abbildungen 3 a) und b) zeigen sich, abhangig vom Aluminiumgehalt und der Kihlra-
kritischen te, unterschiedlich stark ausgepragte Minima des differentiellen Ausdehnungskoeffizienten
en basie- im Temperaturbereich zwischen 700 und 550 °C. Durch die Reduktion des Aluminiumgehal-
chlieBend tes wird das Minimum ausgepragter (Abbildung 3 a)), jedoch bleibt der Temperaturbereich
> entspre- der Umwandlung nahezu konstant. Höhere Kühlraten führen hingegen zu einer Verschie-
n Wasser bung der Ferritbildung zu tieferen Temperaturen und verringern die Menge an umgewandel-
n und mit ten Austenit (Abbildung 3 b)). Ab Temperaturen unter 350 °C beginnt die Martensitbildung,
wobei diese am stärksten bei einem niedrigen
550 , Alhoch Aluminiumgehalt oder hohen Kühlraten aus-
mate imitel geprägt ist. Mit unterbrochenen Glühsimula-
7 500 Mniedrie tionen wurden die Gefügezustände, wie in
475 Abbildung 4 in lichtmikroskopischen Aufnah-
Wi men ersichtlich, eingestellt, wobei die dunk-
leren Bereiche den Ferrit und der Rest den
L. 400 5 . .
© 375 während des Abschreckens in Martensit um-
- '. 350- gewandelten Austenit darstellen.
AA soe Um den Austenit weiter mit Kohlenstoff anzu-
10 K/s 300 + RA reichern, ist ein weiterer Wärmebehandlungs-
dung 73 0.6 0.7 0.8 ae we 1.3 14 1.5 schritt nötig. Dies wird durch das Halten in der
7700 00 SW. % Bainitzone erreicht. Dabei wandelt der Auste-
Abbildung 5: Einfluss des Aluminiumgehal- nit in ferritischen Bainit um. Um nun vorab ei-
tes auf die Lage der To-Kurve ne Abschätzung der maximal möglichen Koh-
drig) lenstoffsättigung im Austenit zu erhalten, sind
mit ThermoCalc Berechnungen der To-Temperatur durchgeführt worden (Abbildung 5). Die
allen Aus- To-Kurve zeigt dabei nur eine geringe Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt. Tendenziell wird
mit sinkendem Aluminiumgehalt die To-Kurve zu niedrigeren Kohlenstoffgehalten verscho-
ben. Um den Bainitanteil und die Wachstumskinetik bei verschiedenen Haltetemperaturen
als Funktion der Haltezeit vergleichen zu können, wurden Versuche am Dilatometer durch-
geführt und normiert dargestellt (Abbildung 6 a) bis c)). Mit zunehmender Haltetemperatur
sinkt die Menge an gebildeten Bainit ab, die Wachstumskinetik steigt jedoch an. Auffallend
ist auch, dass bei Variante Al niedrig am meisten Austenit umgewandelt wird. Ein zweistu-
figes Umwandlungsverhalten ist ab Temperaturen von 450 °C erkennbar, wobei der Beginn
des zweiten Anstiegs mit sinkendem Aluminiumgehalt zu klrzeren Haltezeiten verschoben
wird (siehe Pfeile in Abbildung 6 a) bis c)). Ergénzend ist der Gehalt an Restaustenit nach
den Wärmebehandlungen gemessen worden (Abbildung 6 d)). Der reduzierte Restaustenit-
gehalt ab Temperaturen von 425 °C ist deutlich erkennbar. Mit sinkendem Aluminiumgehalt
kann auch weniger Restaustenit bei gleicher Haltezeit stabilisiert werden. Abbildung 7 zeigt
exemplarisch das Mikrogefüge der unterschiedlichen Varianten bei gleicher Haltetemperatur
und -zeit. Mit sinkendem Aluminiumgehalt steigt der Anteil an gebildeten Bainit (dunkelste
iner Kühl- Phase) deutlich an. Die weißen Inseln stellen Restaustenit oder Martensit dar.
en 4. Diskussion
On Der wichtigste Schritt zur Stabilisierung des Austenits bis Raumtemperatur liegt in der Koh-
1 den ge- lenstoffanreicherung während der speziellen zweistufigen Wärmebehandlung, wie sie groß-
_ Das an- technisch in Kontiglühen und Feuerverzinkungsanlagen eingesetzt wird.
jem Ferrit Das Einstellen der interkritischen Glühparameter ist der erste wichtige Schritt und erfordert
‚os Ferrit- das Verständnis der Zusammenhänge zwischen der Legierungszusammensetzung und der
Menge an gebildetem Austenit. Durch die Reduktion von Aluminium wird das a + Zweipha-
