Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 171
Metallographische Interpretation isotherm umgewandelter Gefiige im Stahl 100Cr6
G. Ketzer-Raichle, A. Kopp, A. Eschenbacher, T. Schubert, T. Bernthaler, G. Schneider
Hochschule Aalen, Institut fiir Materialforschung, Aalen, Deutschland
py samples 1 Einführung
Isg the FIB Die Eigenschaften von Stahl können durch Veränderungen in der Zusammensetzung und der Wir-
mm mebehandlung an zahlreiche Anwendungen angepasst werden. Dadurch ist Stahl einer der bedeu-
+ 3 Specific tendsten Konstruktions- und Funktionswerkstoffe. Die verschiedenen Modifikationen des Stahls
am system, ] Perlit, Bainit und Martensit lassen sich durch die Wahl der geeigneten Wärmebehandlung einstel-
~ len. Die thermisch getriebenen Umwandlungen in Stihlen werden durch Zeit-Temperatur-
N P y om Umwandlungsdiagramme (ZTU-Diagramme) dargestellt. Aus den ZTU-Diagrammen lassen sich
HIS, die Umwandlungstemperaturen und Umwandlungszeitpunkte ablesen. Die verschiedenen Modifika-
dien dt TEM- tionen des Stahlgefüges (Perlit, Bainıt, Martensit) unterscheiden sich nur in der Elementarzelle und
5 MOL für Bainit und Perlit in der Morphologie des Zementits, jedoch kaum in der chemischen Zusammen-
40g damage in setzung. Eine zuverlässige Bestimmung der Phasenanteile ist schwierig, da die Gefiige von Bainit
und Martensit sehr ähnlich erscheinen können und sich auch durch andere Methoden wie zum Bei-
of 2 rapid and spiel der Rontgendiffraktometrie nicht eindeutig trennen lassen. Durch die Kombination verschie-
s and the study dener Atztechniken und Untersuchungsmethoden soll eine zuverlissigere Bestimmung der Phasen-
anteile erreicht werden, was an einem 100Cr6 Wilzlager- und Werkzeugstahl demonstriert wird.
ge induced by Mittels verschiedener Atzungen, dem Einsatz von Licht- und Rasterelektronen-Mikroskopie, Riick-
ipplied Surface streuelektronenbeugung (EBSD) sowie Rontgendiffraktometrie (XRD) werden die verschiedenen
Gefiigebestandteile visualisiert und wo möglich quantifiziert.
Cross-section
ure of medical
heating re on 2 Zielsetzung und Versuchsdurchfiihrung
interface Anal Untersucht wurden vier 100Cr6-Proben, die nach Austenitisierung bei 860°C/15 min. und rascher
Abkiihlung bei 280°C isotherm in einem in-situ Hochtemperaturdiffraktometerofen zur Erzielung
idation of NiTi spezifischer Gefiige aus Bainit, Martensit und Restaustenit umgewandelt wurden. Die Proben wur-
den nach unterschiedlicher Umwandlungsdauer (300 s, 430 s, 680 s und 2000s) in-situ abge-
¢ surface oxide schreckt, um die Bainitbildung zu unterbrechen. Die so erzielten Gefiige unterscheiden sich in den
Vater Res A quantitativen Anteilen der Phasen Bainit, Martensit und Restaustenit. Mit kontinuierlichen in-situ
XRD-Messungen wihrend des Autheiz-, Halte- und Abkiihlvorgangs wurden die Mengenanteile
der umgewandelten Phasen ermittelt. Bild 1 zeigt einen exemplarischen in-situ XRD-Imageplot [1],
sowie den 110-Reflex des Ferrits: die verschiedenen Peaks stehen fiir die Phasen in Abhängigkeit
der Temperatur. Tabelle 1 zeigt die durchgeführten Wärmebehandlungen und die quantitativen Er-
gebnisse der XRD-Messungen mittels Anwendung von Rietveld-Analysen. Die mittels XRD ge-
messenen Phasenanteile sollten metallographisch im Lichtmikroskop und im REM, u.a. mit Hilfe
von EBSD, bestitigt werden. Dabei standen die Unterscheidung von Bainit und Martensit sowie die
Sichtbarmachung des Restaustenitanteils im Fokus der Untersuchungen.
