Werkstoffkunde (Fach) / 6. Kapitel (Lektion)

Wärmebehandlung der Stähle

Diese Lektion wurde von AnnaM286 erstellt.

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• Benennen Sie 5 verschiedene Glühverfahren. Diffusionsglühen, Normalglühen, Weichglühen, Spannungsarmglühen undRekristallisationsglühen.
• Welches Glühverfahren wird bei hohen Temperaturen von über 1100 ˚C durchgeführt? Diffusionsglühen
• Mit welchem Ziel wird das Diffusionsglühen angewendet? Das Diffusionsglühen soll Konzentrationsunterschiede der Begleitelementebeseitigen, also Seigerungen, insbesondere von Schwefel, Phosphor, Kohlenstoff und Mangan
• Wie kann es zur Ausbildung eines Widmannstätten’schen Gefüges kommen und wie kann man es wieder beseitigen? Wenn nach der Abkühlung von einer erhöhten Temperatur oder nach langerHaltezeit ein grobes Austenitkorn entstanden ist und eine hohe Abkühlgeschwindigkeit vorliegt, kann die γ−α−Umwandlung statt an den Korngrenzender γ-Kristalle auch im Innern der Körner auftreten; dieses anomale Gefügenennt man Widmannstätten’sches Gefüge.Durch Normalglühen kann es wieder beseitigt werden.
• Bei welchen Klassen von Stählen kann das Normalglühen nicht angewendet werden und warum? Mit welchem Glühverfahren lässt sich bei solchen Stählen die Korngröße ändern? Das Normalglühen kann nicht bei umwandlungsfreien – also rein ferritischen oder rein austenitischen Stählen – angewendet werden, da die γ−α−Umwandlung Voraussetzung für dieses Glühverfahren ist. Bei solchen Stählenist das Rekristallisationsglühen die einzige Möglichkeit, um die Korngröße zuändern.
• Warum sollte eine Glühbehandlung immer vor der Endbearbeitung eines Werkstückes durchgeführt werden? Da sich sowohl durch Gefügeveränderungen als auch Eigenspannungs-Abbaudie Abmaße des Werkstücks noch nennenswert ändern können.
• Durch welches Glühverfahren werden die durch Kaltverformungen erzwungenen Eigenschaftsänderungen des Werkstoffs wieder rückgängig gemacht? Durch das Rekristallisationsglühen
• Erklären Sie die Unterschiede zwischen Härten und Vergüten Sie unterscheiden sich durch die gewählte Temperatur beim Anlassen (nachdem Austenitisieren und Abschrecken). Beim Härten wird auf niedriger Temperatur angelassen, um eine möglichst hohe Härte bei angepasster Zähigkeit zuerzielen. Beim Vergüten wird eine höhere Anlasstemperatur gewählt, mit demZiel einer hohen Zähigkeit bei zusätzlich erhöhter Streckgrenze.
• Was ist die Zielsetzung beim Randschichthärten? Nennen Sie zwei typische Verfahren zum Randschichthärten Die Zielsetzung beim Randschichthärten ist in aller Regel eine hohe Verschleißfestigkeit und damit eine große Härte an der Oberfläche, aber zugleich einenzähen Kern zu erzeugen.Typische Verfahren zum Randschichthärten sind das Flammhärten und dasInduktionshärten.
• Welchen Kohlenstoffgehalt weisen Stähle auf, die für das Einsatzhärten geeignet sind und wie geschieht das Einsatzhärten? Bei dem Verfahren des Einsatzhärtens wird in die Oberfläche von Werkstückenaus kohlenstoffarmen Stählen mit 0,05–0,2 % Kohlenstoff, die also nicht härtbarsind, von außen durch Diffusion Kohlenstoff in atomarer Form eingebracht.Der Stahl wird austenitisiert, d.h. im γ-Bereich geglüht. In der Härtezone wirdeine eutektoide Zusammensetzung, d.h. ein Kohlenstoffgehalt von 0,8 % angestrebt, um Sprödigkeit und Rissempfindlichkeit durch überschüssigen Zementitzu verhindern.Zum Aufkohlen werden feste, flüssige oder gasförmige Aufkohlungsmittel verwendet (z.B. Kohle, Zyansalze oder Methan)
• Was bedeutet Wärme behandeln? Wärme behandeln bedeutet ein Werkstück bedeutet ganz oder teilweise Zeit-Temperatur-Folgen zu unterwerfen, um eine Änderung seiner Eigenschaften und/oder seines Gefüges herbeizuführen.
• Weichglühen Härteverminderung eines Werkstoffs durch gezielte thermodynamisch bedingte Umformung des Zementits. Festigkeitsabnahme -> Zähigkeitszunahme
• Voraussetzungen für das Härten von Stahl - Gitterumwandlung von kfz-Austenit zu krz-Ferrit am Haltepunkt AR3  - praktische Unlöslichkeit des Kohlenstoffs im Ferrit
• Härtbarkeit Härtbarkeit ist die Eigenschaft des Stahls, beim Abschrecken die Härte zuvergößern
• Aufhärtbarkeit (Aufhärtung) Aufhärtbarkeit wird durch die größte am Rand erreichbare Härte beschieben, sie hängt allein vom C-Gehalt ab
• Einhärtbarkeit (Einhärtung) Einhärtbarkeit wird durch die Einhärtungstiefe Et der martensitischen Umwandlung beschrieben
• Einhärtungstiefe Einhärtungstiefe ist der Abstand in mm vom Rand senkrecht zum Kern bis zu einer Stelle mit einer vereinbarten Grenzhärte
• Durchhärtung Durchhärtung ist die Einhärtung bis zum Kern des Werkstücks
• Wasser-/Schalenhärter Unlegierte Stähle lassen sich nur in einem starken Abschreckmedium wie Wasser härten und dann auch nur bis zu einer geringen Einhärtungstiefe
• Ölhärter Niedriglegierte Stähle, die sich auch in einem milderen Abschreckmedium wie Öl härten lassen
• Lufthärter Legierte Stähle erlauben häufig auch das Härten bei Abkühlung an der Luft oder sogar das Durchhärten
• Stufen beim Härten 1) Austenitisieren (Erwärmen & Halten auf Austenitisierungstemperatur) 2) Abschrecken (mit überkritischer Abkühlgeschwindigkeit) 3) Anlassen (Steigerung der Zähigkeit durch Erwärmen auf niedrigen Temperaturen (180-250°C), da Kohlenstoffatome auf günstigere Zwischengitterplätze umdiffundieren)
• Thermochemische Diffusionsbehandlung - Einsatzhärten - Nitrierhärten

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