HG2 2.10 Hochfeste Stähle Flashcards
Ab welcher Streckgrenze gilt ein Stahl als hochfest?
Re > 355N/mm²
Welche Mechanismen gibt es zur Festigkeitssteigerung von Stählen?
- Aushärtung
- Kaltverfestigung
- Michkristallverfestigung
- Härten
- Kornverfeinerung
Def. Verfestigung durch Aushärten
Auch Ausscheidungshärtung:
Verfestigung durch Aushärtung ist ein Prozess der die mechanischen Eigenschaften von Metallen durch die Bildung von fein verteilten Ausscheidungen innerhalb der Metallmatrix verbessert. Diese Ausscheidungen behindern die Bewegung der Versetzungen und erhöhen dadurch die Festigkeit und Härte des Materials.
Def. Verfestigung durch Kaltverfestigung
Erhöhung der Festigkeitswerte durch plastische Verformung unterhalb der Rekristallisationstemperatur.
-> Entstehende Versetzungen stauen sich an Korngrenzen auf
-> Richtung der späteren Beanspruchung darf nicht von der Verformungsrichtung abweichen, da es sonst später ein Fließen einsetzen kann.
Def. Verfestigung durch Mischkristallverfestigung
Durch Einlagern oder Austauschen von Fremdatomen in das Grundgitter wird eine Verfestigung erreicht. Bewegung der Versetzungen wird stark beeinflusst.
Def. Verfestigung durch Härten
-Unterdrückung der Diffusion von Kohlenstoff durch hohe Abkühlgeschwindigkeiten
- durch die Zwangslösung kommt es infolge der martensitischen Umwandlung zu einer Zunahme der Versetzungdichte (-> Eigenspannungen)
- negativ: verschlechterung der Zähigkeitseigenschaften
Def. Verfestigung durch Korngrenzen
durch ein feinkörniges Gefüge haben wir mehr Korngrenzen, woduch die Bewegung der Versetzungen behindert werden.
-> Korngröße ist ein Einflussfaktor der sowohl die Festigkeit als auch die Plastizität und Zähigkeit günstig beeinflusst.
In welche drei Bereiche werden Feinkornbaustähle unterteilt?
normalisierend gewalzt (N)
thermomechanisch gewalzt (M)
flüssigkeitsvergütet (Q)
Wie zeichnen sich normalisierte Feinkornbaustähle aus? (N)
- auch als “perlitischer Feinkornbaustahl” bezeichnet
- 275 < Re < 460
- C <0,22 %
- mikrolegiert mit Nb, Ti, V
- gute Schweißeignung
Wie ist die Kurzbezeichnung eines normalisierten Feinkornbaustahls aufgebaut?
Kennbuchstabe S für Stahlbau
MindestStreckgrenze 355 N/mm2
Lieferzustand N für normalisierend gewalzt
Gütegruppe L mit festgelegten Mindestwerten für Kerbschlagarbeit
S355NL Beispiel
Wie zeichnet sich ein thermomechanisch gewalzter Feinkornbaustahl aus ? (M)
- hergestellt durch eine kombinierte Walz- und Wärmebehandlung
- auch als “perlitarmer Feinkornbaustahl” bezeichnet (aufgrund des abgesenkten C gehaltes)
- 275 < Re < 500
- C < 0,18 %
- mikrolegiert mit Nb, Ti, V
- sehr geringe Gefahr für Terassenbrüche (aufgrund von hoher Reinheit
Wie zeichnet sich ein flüssigkeitsvergüteter Feinkornbaustahl aus ? (Q)
- aus als “martensitischer Feinkornbaustahl” bezeichnet (aufgrund von feinnadligem Gefüge)
- enthält Chrom und Nickel
- 460 < Re < 960
- erhältlich in der Grund Q, kaltzäh QL und kalzähen Sonderreihe QL1
- C < 0,22 %
- mikrolegiert mit B (erhöht die Härtbarkeit) , Nb, Ti, V
Wie wird ein flüssigkeitsvergüteter Feinkornbaustahl (Q) hergestellt?
Kombiniertes Walzen und Vergüten.
- Erhitzen + klassisches Walzen
- Erhitzen auf Normalisierungstemp + Abschrecken
- erneutes Anlassen + Halten
–> Vergüten liefert sehr feinkörniges und gleichmäßiges Gefüge
–> hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Zähigkeit
Wie ist die Schweißeignung von Feinkornbaustählen?
N + M = gut geeignet, evtl vorwärmen notwendig
Q = prinzipiell bis bedingt (Anfälligkeit von Kaltrissen beachten)
Was sind die zwei grundlegenden Probleme beim Schweißen von Feinkornbaustählen?
- Neigung zur Aufhärtung durch Martensitbildung = Härterisse
- Neigung zur Rekombination von diffundiertem H2 = wasserstoffunterstützte Rissbildung
Auf was ist bei der Abkühlgeschwindigkeit beim Schweißen von Feinkornbaustählen zu beachten?
- min./max. t8/5 Zeit darf nicht unterschritten/überschritten werden
-> zu schnelle Abkühlung = Kaltrisse (Aufhärtungsrisse)
-> zu langsame Abkühlung = stark eingeschränkte Kaltzähigkeit (evtl sogar Entfestigung)
Welcher Werkstoffgruppe werden hochfeste Stähle zugeordnet?
1,2 und 3
