380 Prakt. Met. Sonderband 38 (2006)
untersuchen, ist eine Identifikation der einzelnen Gefügebestandteile unbedingt erforder- ge
lich. Ra
Besonderes Augenmerk gilt in der vorliegenden Arbeit der Probenpräparation sowie den a3
Verfahren der Mikrostrukturcharakterisierung des Warmarbeitsstahls X37CrMoV5-1 er
hinsichtlich Martensit und Bainit. Erst die Anwendung einer artefaktfreien Präparations-
methode erlaubt es, wichtige Aussagen, beispielsweise über Volumenanteile der
einzelnen Phasen und Kinetik der Phasenumwandlungen, zu erhalten. Um generell ein
Verständnis über die auftretenden Phasenumwandlungen zu gewinnen, wurden
Dilatometerversuche durchgeführt. Die einzelnen Gefügebestandteile wurden mit Hilfe von
Licht- und Rasterelektronenmikroskopie teils qualitativ, teils quantitativ untersucht.
2. UNTERSUCHTES MATERIAL
Die vorliegenden Untersuchungen wurden am Warmarbeitsstahl X37CrMoV5-1 mit der
chemischen Zusammensetzung (in Masse-%) von 0.36 C, 0.20 Si, 0.25 Mn, 5.00 Cr,
1.30 Mo und 0.45 V durchgeführt. Diese Stahlgüte enthält nur einen kleinen Anteil an
Primärkarbiden, welcher sich beim Austenitisieren nicht auflöst. Das gesamte Proben-
material wurde von der Böhler Edelstahl GmbH, Kapfenberg, Österreich, zur Verfügung
gestellt.
3. DILATOMETERMESSUNGEN
Zum Einstellen einer definierten Mikrostruktur und zur Erstellung eines Zeit-Temperatur-
Umwandlungs- (ZTU-) Schaubildes wurden zuerst Dilatometermessungen am DIL 805A/D ’
der Firma Bahr Thermoanalyse durchgefiihrt. Dabei wurde eine zylindrische Vollprobe te
(@ = 4 mm) der Lange 10 mm induktiv mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 0.55°C/s auf
Austenitisierungstemperatur (990°C) aufgeheizt, 30 Minuten lang gehalten und dann mit u
verschiedenen exponentiellen Geschwindigkeiten (A = 0.15, 0.4, 1.1, 1.5, 2, 3, 5, 12, 20, 2
28, 40, 65, 100 und 200) kontinuierlich auf Raumtemperatur abgekiihlt. Der A-Wert ist
definiert als A = (tsoo°c-ts00°c)/100 [s]. Die in dem kontinuierlichen Abkühlungsprozess M
auftretenden Phasenumwandlungen, welche auch mehrstufig sein können, waren aus der ar
relativen Längenänderung über der Temperatur ersichtlich. wobei die Auswertung der B:
Abkühlkurven nach SEP 1681 [41] erfolgte 0
Aus den Dilatometermessungen ergeben sich fiir die jeweilige Abkiihlgeschwindigkeit die we
relativen Längenänderungen in Abhängigkeit von der Temperatur. Der Beginn eines m
Umwandlungsbereiches ist durch das Abweichen der Längenänderungs-Temperatur-
Kurve von einer Geraden gekennzeichnet [4]. Läuft die Kurve wieder in eine Gerade ein,
ist die Umwandlung in diesem Bereich beendet. Erfolgt unmittelbar nacheinander die ;
Bildung unterschiedlicher Gefügebestandteile, so ist der Wendepunkt der Kurve zwischen
den Umwandlungsbereichen als Grenze anzusehen. Aus den Umwandlungspunkten
ergeben sich die Temperaturen für Beginn und Ende der einzelnen Umwandlungsstufen
[4]. Die Ergebnisse wurden in einem ZTU-Schaubild dargestellt (Abb. 1), welches den
Zusammenhang zwischen Beginn und Ende der Umwandlungsvorgänge beim kontinuier-
lichen Abkühlen des Stahls aus dem austenitischen Zustand beschreibt. Damit können für A
die praktische Durchführung der Wärmebehandlung großer Bauteile wichtige Voraussagen ar
Uber die sich einstellende Mikrostruktur getroffen werden. Mit zunehmender Abkühl- r