Prakt. Met. Sonderband 50 (2016) 223
r alloying Einfluss von LTT-Decklagen auf die Mikrostruktur- und
Hon. Hiirteentwicklung von MehrlagenschweiSungen
V. Walter’, H. Ohl’, F. Vollert', J. Dixneit®, J. Gibmeier'
al resistance 'Institut für Angewandte Materialien - Werkstoffkunde, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe
yyie. We can "Bundesanstalt fiir Materialforschung und —priifung, BAM Berlin
ns in steels. The
in all of the
vestigations
erials behavior. 1 Einführung
°s and future
Id make in-situ Um beim Schweißen von hochfesten Stählen das volle Festigkeitspotential ausnutzen zu können,
ams. wurden neuartige LTT (Low Transformation Temperature) Schweilzusatzwerkstoffe entwickelt.
Diese ermöglichen es, aufgrund der herabgesetzten Martensitstarttemperatur, die schwei3bedingten
Zugeigenspannungen in der Schweinaht gezielt zu reduzieren bzw. Druckeigenspannungen in der
Schweißnaht zu erzeugen [1]. Die Herabsetzung der Martensitstarttemperatur erfolgt durch die Hin-
zugabe von Legierungselementen wie beispielsweise Nickel und Mangan. Aus Kostengriinden bie-
1 23.158. tet es sich an, bei Mehrlagenschweifungen (insbesondere bei Reparaturschweilungen) nur die be-
TT sonders versagenskritische Decklage mit einem LTT-Zusatzwerkstoff zu fertigen. In der vorliegen-
den Arbeit wird der Einfluss zweier LTT-Decklagenwerkstoffe auf die lokale Mikrostrukturausbil-
dung untersucht. Der Aufbau der Schweißnaht erfolgte über zwei Lagen eines konventionellen Zu-
satzwerkstoffs (G89) und einer Decklage aus einem LTT-Zusatzwerkstoff. Unterschieden wurden
y Press, 1987. ein LTT Zusatzwerkstoff mit 10 Ma.-% Nickel und 10 Ma.-% Chrom (Ni10Cr10) [2] und eine wei-
tere LTT Legierung mit 7 Ma.-% Mangan und 11 Ma.-% Chrom (Mn7Cr11). Untersuchungen zur
grundlegenden Schweißbarkeit und zur Mikrostrukturentwicklung der Zusatzwerkstoffe sind in [3-
5] und in [6] zu finden. Da die schweißbedingten Zugeigenspannungen in der Schweißnaht mög-
lichst effektiv abgebaut werden sollen, ist eine möglichst vollständige martensitische Umwandlung
anzustreben. Um den Grad der Umwandlung zu bestimmen, wurden Restaustenittiefenprofile mit-
tels röntgenographischer Phasenanalyse erstellt. Ergänzend dazu erfolgte der Nachweis von
Restaustenit über lichtoptische Mikroskopie an metallographisch präparierten Querschliffen der
Schweißnaht. Zusätzlich konnten dadurch Aussagen über die Mikrostrukturentwicklung getroffen
werden. Mittels Mikrohärtemappings wurde untersucht, wie sich die unterschiedlichen Decklagen
auf die Härteentwicklung in der Schweißnaht, der Wärmeeinflusszone und dem umgebenden
Grundmaterial auswirken.
2 Experimentelles Vorgehen
2.1 Probengeometrie
Der Einfluss einer artfremden Decklage aus einem LTT-Zusatzwerkstoff auf die Mikrostruktur- und
Mikrohärteentwicklung und auf den Restaustenitgehalt einer Schweißnaht wurde an speziellen Pro-
ben gem. Abbildung 1 a), untersucht. Hierfür wurde eine U-Nut in das Grundmaterial, welches aus
dem hochfesten Feinkornbaustahl S960QL mit der in Tabelle 1 angegebenen chemischen Zusam-
mensetzung besteht, eingebracht. Durch eine Stegbreite von 10 mm auf beiden Seiten der Nut wur-
de ein definierter Einspanngrad eingestellt. Die spezielle Probenform diente u.a. für in-situ Syn-
