Werkstoffverarbeitung und Fügen

Beim Schweißen austenitischer nichtrostender Stähle wie SUS304 kann in der Wärmeeinflusszone etwas abseits der Schweißnaht interkristalline Korrosion auftreten (Kornzerfall, engl. weld decay). Welche Kombination aus Ursache und Gegenmaßnahme ist richtig?

  1. ADie Schweißwärme wandelt den Austenit in der Wärmeeinflusszone in Martensit um und schwächt die Korngrenzen. Nach dem Schweißen wird erneut gehärtet
  2. BDurch die hohe Temperatur im Schmelzbad verdampft Cr, und der Cr-Gehalt des Schweißguts fällt unter 12 %. Man verwendet Elektroden mit mehr Cr und erhöht die Wärmeeinbringung
  3. CAn den Korngrenzen der etwa 500 bis 800 °C heißen Wärmeeinflusszone scheiden sich Cr-Carbide aus, und Cr verarmt. Man verwendet SUS304L oder Stähle mit Ti- bzw. Nb-Zusatz
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Lösung: C. An den Korngrenzen der etwa 500 bis 800 °C heißen Wärmeeinflusszone scheiden sich Cr-Carbide aus, und Cr verarmt. Man verwendet SUS304L oder Stähle mit Ti- bzw. Nb-Zusatz

In der Wärmeeinflusszone etwas abseits der Schweißnaht gibt es einen Streifen, der eine gewisse Zeit auf etwa 500 bis 800 °C erwärmt wird. Dort scheiden sich an den Korngrenzen Cr-Carbide wie Cr₂₃C₆ aus, und die Cr-Konzentration unmittelbar neben den Korngrenzen sinkt unter den Wert, der für die Passivität nötig ist, sodass die Korrosion entlang der Korngrenzen fortschreitet. Dies nennt man Sensibilisierung. Gegenmaßnahmen sind die Verwendung kohlenstoffarmer Stähle (SUS304L), in denen weniger Kohlenstoff für die Carbidbildung zur Verfügung steht, die Verwendung stabilisierter Stähle (SUS321 oder SUS347), in denen der Kohlenstoff als Ti- oder Nb-Carbid abgebunden ist, und ein Lösungsglühen nach dem Schweißen, das die Carbide wieder in Lösung bringt. Austenitische nichtrostende Stähle werden durch Härten nicht martensitisch, und auch das Verdampfen von Cr ist nicht die Hauptursache.

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