Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 71
Mikrostrukturelle Charakterisierung der durch Mikro- und Nanoin-
dentierung induzierten martensitischen Phasenumwandlung in der
Fe79,4Cr13Mo5V1C1,6 Stahlgusslegierung
J. Zeisig!”, H. Wendrock! ‚J. Hufenbach!, J. Eckert!?, U. Kühn!
'IFW Dresden, Institute of Complex Materials, Dresden
TU Dresden, Institute of Materials Science, Dresden
1 Einführung
ie Zugfestgket
on eta 200 am) Stahlguss ist fiir den Werkzeugbau aufgrund des effizienten und preisgiinstigen Herstellungsprozes-
ses und der vielfältigen Produktgestaltung von großer industrieller Bedeutung. Besonders das end-
konturnahe Gießen erweist sich aufgrund einer Verringerung der mechanischen Nachbearbeitung
als ökonomisch vorteilhaft. [1, 2] Durch ein geeignetes Legierungsdesign können bereits im Guss-
zustand exzellente mechanische Eigenschaften erzielt werden. Am IFW Dresden wurden spezielle
a FeCrV(Mo,W)C-Gusslegierungen entwickelt, die ein komplexes Mehrphasengussgefiige, bestehend
phasensthle aus Martensit, Restaustenit und Karbiden, aufweisen. Dieses führt zu einem sehr guten mechani-
© Bereich WI schen und tribologischen Verhalten, ohne dass eine nachträgliche Wärmebehandlung nötig ist. Un-
Zag, Gass die ter Lasteinwirkung kann sich der vorhandene Restaustenit in Martensit umwandeln (TRIP-Effekt),
sierung des für was bei diesen Legierungen unter Druckbeanspruchung zu hohen Druckfestigkeiten bei großer
ouch gezeigt Stauchung und einem immensen Energieabsorptionsvermögen führt. [2-4] Abhängig von der Sta-
ct allen aus pelfehlerenergie, der Temperatur und der Beanspruchung können andere Verformungsmechanis-
prctend ng men, wie die Bildung von mechanischen Zwillingen oder ein Versetzungsgleiten, aktiviert werden.
i wurde an [5] Durch eine Zwillingsbildung im deformierten Austenitgebiet kann das Material ebenfalls unter
i Dus Plastizitatszuwachs verfestigen (TWIP-Effekt). Es wird deutlich, dass die Stabilität des Restauste-
ws N nits die makroskopischen Eigenschaften erheblich beeinflusst. Allerdings zeigt sich, dass die Aus-
rad tenitstabilität und somit das mechanische Verhalten dieser Phasengebiete, im Besonderen für Stahl-
Lo Un guss, bisher wenig untersucht wurden. Vorhandene Studien beziehen sich hauptsächlich auf man-
ganhaltige Stahlgusslegierungen, welche zusätzlich geglüht und im Rahmen von Zug- und Ermü-
dungstests deformiert wurden. [5-7] Die Charakterisierung der Stabilität einzelner Austenitkörner
und die Bestimmung der dabei induzierten Verformungsmechanismen reduzieren sich auf einzelne
Veröffentlichungen, wobei hauptsächlich das Verfahren der Nanoindentierung unter Nutzung eines
Berkovich-Indenters angewendet wurde. [8-11] Durch Indentierung in individuelle Körner kann
a Praktische somit deren mechanisches Verhalten unter Krafteinwirkung im Nanometerbereich untersucht wer-
den. Der Einsatz von anderen Indenterspitzen sowie vergleichende Ergebnisse zum Einfluss der
« Technology Indentergeometrie auf die induzierten Verformungsmechanismen erfordern jedoch weitere Studien.
Im Rahmen dieser Arbeit soll speziell am Beispiel der neuentwickelten Stahlgusslegierung
Fe79,4Cr13Mo5V1C1,6 (Massenanteil in %) anhand von Mikro- und Nanoindentierungsexperi-
£43.2006.5. menten die Stabilitét einzelner Austenitgebiete - im nicht homogenisierten Gussgefiige - untersucht
werden. AuBlerdem soll der Einfluss von zwei unterschiedlichen Nanoindenterspitzen (Berkovich-
und Cube-corner-Indenter) auf das mechanische Verhalten des Restaustenits dieser Legierung be-
stimmt werden.
