Wärmebehandlung und metallische Werkstoffe

Die Zugabe von Legierungselementen wie Mn, Cr und Mo verbessert die Einhärtbarkeit von Stahl. Welche Begründung ist richtig?

  1. ADie Nase im isothermen ZTU-Schaubild verschiebt sich zu kürzeren Zeiten, der Austenit wandelt schneller um, und der Stahl lässt sich leichter härten
  2. BDie Nase im isothermen ZTU-Schaubild verschiebt sich zu längeren Zeiten, sodass auch bei langsamer Abkühlung leicht Martensit entsteht
  3. CDie Ms-Temperatur steigt, sodass sich Martensit schon früh während der Abkühlung zu bilden beginnt
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Lösung: B. Die Nase im isothermen ZTU-Schaubild verschiebt sich zu längeren Zeiten, sodass auch bei langsamer Abkühlung leicht Martensit entsteht

Die Einhärtbarkeit ist die Tiefe, bis zu der beim Härten Martensit entsteht (wie leicht der Stahl durchhärtet). Legierungselemente wie Mn, Cr und Mo verzögern die Perlit- und die Bainitumwandlung des Austenits und verschieben die Nase im isothermen und im kontinuierlichen ZTU-Schaubild zu längeren Zeiten. Dadurch sinkt die kritische Abkühlgeschwindigkeit, sodass Martensit auch im Kern dicker Bauteile oder bei langsamerer Abkühlung wie dem Abschrecken in Öl leicht entsteht. Verschiebt sich die Nase zu kürzeren Zeiten, lässt sich der Stahl umgekehrt schwerer härten. Die meisten Legierungselemente senken die Ms-Temperatur eher, sodass dies nicht der Grund für die bessere Einhärtbarkeit ist. Die Einhärtbarkeit wird mit dem Jominy-Versuch (Stirnabschreckversuch) bestimmt.

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