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werden, aus denen für verschie-
dene
Durchmesser bei Abkühlung
in Wasser, Öl oder Luft der jewei-
lige Abkühlparameter λ für die
Ab kühldauer des Kerns oder der
Oberfläche von 800 auf 500 °C
entnommen werden kann.
Mit Hilfe dieses Abkühlpara-
meters oder durch Einzeichnen
der gemessenen Abkühlkurve in
das ZTU-Schaubild des jeweiligen
Stahls kann der Abkühlverlauf ver-
folgt und abgelesen werden, ob das
gewünschte Umwandlungsergebnis
erreichbar ist.
3.2 Austenitisieren
Das Austenitisieren wird durch
Erwärmen auf die Austenitisiertem -
peratur und ausreichend langes
Halten, vgl. 2.2, vorgenommen.
Dabei kommt es darauf an, in Ab-
hängigkeit von der Werkstoffzu-
sammensetzung und dem Aus-
gangsgefügezustand eine ausrei-
chende Menge Kohlenstoff in den
A
ustenit in Lösung zu bringen, wo-
zu insbesondere bei den Werkzeug
-
stählen ein Teil der Carbide (bei
Gusseisen ein Teil der Graphitaus-
scheidungen) aufgelöst werden
muss. Aus den ZTA-Schaubildern
können für die verschiedenen
Stähle Anhaltswerte für die Min-
desthaltedauer in Abhängigkeit
von der Temperatur bzw. die Min-
desttemperaturen in Abhängigkeit
von der Erwärmgeschwindigkeit
entnommen werden. Daraus ist
auch ersichtlich, dass bei Stählen
eine vollständige Auflösung sämt-
licher Carbide meist eine sehr lange
Haltedauer bzw. eine sehr hohe
Austenitisiertemperatur erfordert.
In der Praxis wird dies meist nicht
angestrebt, um den Gehalt des im
Austenit gelösten Kohlenstoffs mög -
lichst nicht über rd. 0,65 Masse-%
ansteigen zu lassen bzw. das Korn -
wachstum in Grenzen zu halten.
Die Austenitisiertemperatur
sollte bei unlegierten und niedrig
legierten Stählen mit Kohlenstoff-
gehalten unter 0,8 Masse-% etwa
30 bis 50 °C über der Ac
3
-Tempe-
ratur des betreffenden Stahls liegen.
Für Vergütungsstähle kann dieser
auch mit der nachstehenden Bezie-
hung nach Just abgeschätzt werden
(Gehalt der Legierungselemente
in Masse-%):
ϑ
Ac
3
≈ 947 – 264 · √C – 8 · Mn +
45·Si+5·Cr+74·Al+
10 · Mo – 23 · Ni + 94 · V [°C]
Bei unlegierten und niedrig
legierten Stählen mit Kohlenstoff-
gehalten über 0,8 Masse-% liegt die
Austenitisiertemperatur üblicher-
weise zwischen 780 und 820 °C
(bei Gusseisen zwischen 850 und
880 °C).
Hoch legierte Werkzeugstähle
sind im Bereich zwischen 950 und
1100 °C (Warm-, Kaltarbeitsstähle)
bzw. zwischen 1150 und 1230 °C
(Schnellarbeitsstähle) zu austeni-
ti
sieren, nichtrostende härtbare
Stähle bei 1000 bis 1050 °C.
Die geeigneten Temperaturen
können für jeden Stahl aus den
Technischen Lieferbedingungen,
z. B.
für Vergütungsstähle aus DIN
EN 10083-1, für
Nitrierstähle aus
DIN EN 10085, für Werkzeugstähle
aus DIN EN ISO
4957 oder geeig-
neten ande
ren Unterlagen (Katalo-
ge der Stahl hersteller, Stahlschlüs-
sel usw.) entnommen werden.
Da beim Austenitisieren mit
einem Kornwachstum zu rechnen
ist, das die Gebrauchseigenschaf-
ten im gehärteten Zustand beein-
trächtigen kann, sind zu hohe Aus -
tenitisiertemperaturen und zu lan-
ges Halten (= „Überzeiten“) mög-
lichst zu vermeiden. Extrem hohe
Temperaturen (= „Überhitzen“)
können irreversible Gefügeschä-
den durch Aufschmelzungen be-
wirken.
Wärmebehandlung von Stahl – Härten, Anlassen, Vergüten, Bainitisieren
0
Abstand vom Rand [mm]
Abkühlparameter λ (Abkühldauer von 800 º – 500 ºC in s · 10
-2
)
4
6
8
10
20
40
60
80
100
200
400
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
Abkühlkurve für den
Kern von Rundkörpern
ø = 800 mm
ø = 700 mm
ø = 600 mm
ø = 500 mm
ø = 400 mm
ø = 300 mm
ø = 200 mm
ø = 100 mm
2,5 ºC/min
5 ºC/min
10 ºC/min
1,25 ºC/min
1 ºC/min
20 ºC/min
Bild 24: Abkühlparameter für das Abkühlen von Rundstäben an Luft