HG2 2.13 Stähle für Tieftemperaturenanwendungen Flashcards
Def. kaltzähe Stähle
- Stähle, die bei tiefen Temperaturen zur Anwendung kommen
- wichtigste Eigenschaft: ausreichende Zähigkeit bei Betriebstemp.
- weitgehende Sprödbruchunempfindlichkeit
- hohe Festigkeiten
- hervorragende Schweißeignung
Mit welchem Element werden Stähle legiert um eine Verbesserung der Kaltzähigkeit zu erhalten?
insbesondere Nickel
Nickel <10 % = ferritisch-perlitisches Gefüge mit krz Elementarzelle (ohne weitere Legierungselemente)
Welcher Werkstoffgruppe werden Nickellegierte kaltzähe Druckbehälterstähle zugeorndet?
9 (mit Nickel <= 10 %)
Wann sind Stähle “tieftemperaturzäh” ?
ab -150°C
–> Kryogenik (Tieftemperaturtechnik)
In welchem Temperaturbereich spricht man von kaltzähen Stählen?
-60° bis -150°C wird empfohlen zu verwenden
(ist aber nicht eindeutig definiert)
Def. Verformung
Änderung der Form eines Körpers infolge der Einwirkung einer äußeren Kraft (Längen- oder Winkeländerung)
Def. Zähigkeit
Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffes gegen Bruch oder Rissausbreitung.
Bei zahlreichen Werkstoffen (insbesondere krz Metalle) besteht eine ausgeprägte Temp.abhängigkeit zur Zähigkeit
Durch welchen Mechnanismus kann man die Kaltzähigkeit am besten positiv beeinflussen (steigern) ?
Verfestigung durch Kornverfeinerung
Welche metallurgischen Maßnahmen sind zum erreichen einer guten Kerbschlagarbeit zu gebrauchen ? also steigerung der Kaltzähigkeit
- Verbesserung der Reinheit
- Legierungspotential verändern (C-Gehalt gering halten und Ni zulegieren)
- feinkörniges Gefüge einstellen (durch Legieren von Al oder Normalglühen/vergüten/thermomechanische Behandlung)
Wie weist man die Zähigkeit eines Werkstoffes nach?
Kerbschlagbiegeversuch
Bis zu welcher Temperatur können Feinkornbaustähle maximal verwendet werden ?
abhängig von Art der Herstellung und Behandlungszustand bis zu -60°C (QL1)
Bis zu welchen Temperaturen können austenitische Cr-Ni Stähle verwendet werden?
kfz-Gefüge hohe Zähigkeit
weist in der Kurve der Kerbschlagarbeit über der Temp. keinen Steilabfall auf
bis T = -263°C
Bis zu welchen Temperaturen können Ferritische Chrom-Stähle eingesetzt werden?
krz-Gefüge welches schnell spröde wird
ca. -50°C
Welche Nichteisenmetalle eignen sich besonders für den Einsatz bei tiefen Temperaturen?
Kupfer und Alu (bis -200°C)
Nickel (bis -273°C)
-> Legierungen mit kfz Gitterstruktur
In welche 4 Bereiche werden nickellegierte kaltzähe Druckbehälterstähle unterteilt?
1%, 3,5%, 5% und 9% Nickel stähle
je mehr Nickel, desto tiefer der Temperatureinsatzbereich
