Werkstoffverarbeitung und Fügen

Vergleicht man Bauteile gleicher Form aus Kohlenstoffstahl, die durch Gießen bzw. durch Warmschmieden hergestellt wurden, haben die Schmiedeteile im Allgemeinen eine höhere Zähigkeit und Schwingfestigkeit. Was ist der Grund dafür?

  1. ADas Gussgefüge wird zerstört und die Körner werden feiner, innere Hohlräume werden zugeschweißt, und es bildet sich ein der Form folgender Faserverlauf
  2. BBeim Warmschmieden laufen weder Erholung noch Rekristallisation ab, sodass eine starke Kaltverfestigung bleibt und die Härte ein Mehrfaches der des Gussteils erreicht
  3. CDie große Umformung stabilisiert den Austenit, sodass die Kristallstruktur des Kohlenstoffstahls bis Raumtemperatur kfz bleibt
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Lösung: A. Das Gussgefüge wird zerstört und die Körner werden feiner, innere Hohlräume werden zugeschweißt, und es bildet sich ein der Form folgender Faserverlauf

Beim Warmschmieden wird das grobe Gussgefüge aus Stängelkristallen und Dendriten durch die starke Umformung und die Rekristallisation zerstört, und es entstehen feine, gleichachsige Körner. Kleine innere Lunker und Poren werden, sofern sie nicht mit der Oberfläche verbunden sind, zugeschweißt und verschwinden. Außerdem werden Einschlüsse und Seigerungen in Umformrichtung gestreckt, sodass sich ein streifiger, der Bauteilform folgender Faserverlauf bildet, entlang dessen Zähigkeit und Schwingfestigkeit höher sind (quer zum Faserverlauf sind sie dagegen niedriger, weshalb das Gesenk so ausgelegt wird, dass der Faserverlauf der Form folgt). Bei der Warmumformung laufen Erholung und Rekristallisation schon während der Umformung ab, sodass kaum Kaltverfestigung zurückbleibt; die Antwort mit einer starken verbleibenden Kaltverfestigung ist daher falsch. Auch durch Schmieden bleibt Kohlenstoffstahl bis Raumtemperatur nicht als kfz-Austenit erhalten, sodass auch die Antwort, die Struktur bleibe kfz, falsch ist.

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