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wärmens bestimmt. Nach raschem
Erwärmen auf Temperaturen über
723 °C und Aufrechterhalten der
Temperatur (isothermische Um-
wandlung) laufen die beschriebe-
nen Teilvorgänge umso rascher ab,
je höher die Temperatur ist. Dieser
Zusammenhang lässt sich aus dem
so bezeichneten Zeit-Temperatur-
Austenitisier(ZTA)-Schaubild für
isothermisches Austenitisieren,
siehe Bild 6, ablesen.
Aus dem Schaubild ist zu ent-
nehmen, dass auch der Beginn
der Umwandlungsvorgänge tem
-
pera
turabhängig ist: je höher die
Temperatur, umso früher beginnt
die Umwandlung und umgekehrt.
Dabei ist zu beachten, dass bei zu
niedrigen Temperaturen auch nach
verhältnismäßig langer Haltedauer
keine vollständige Auflösung aller
Carbide erreicht werden kann.
Nach erfolgter Umwandlung des
Ausgangsgefüges in Austenit ist
der Kohlenstoff zunächst noch un-
gleichmäßig verteilt → „inhomoge-
ner“
Austenit. Erst durch weiteres
Halten wird die Verteilung durch
Diffusion des Kohlenstoffs gleich-
mäßig
→
„homogener Austenit“.
Gleichzeitig begin
nen die Austenit-
körner zu wachsen →
„Kornwachs-
tum“. Das Wachstum
ist umso stär-
ker, je länger die Halte
dauer und je
höher die Austenitisiertemperatur
ist.
Der Ausgangsgefügezustand
wirkt sich auf den Ablauf des Aus-
tenitisierens aus: je gröber die Car-
bide und je weiter sie voneinander
entfernt sind, desto länger muss
die Haltedauer bzw. umso höher
muss die Temperatur sein, um das
Gefüge vollständig in Austenit um-
zuwandeln und den Kohlenstoff
gleichmäßig zu verteilen. In der
Praxis wird eine vollständige Auf-
lösung sämtlicher Carbide jedoch
nicht in jedem Fall angestrebt.
Bei einem stetigen Wärmen
laufen die beschriebenen Vorgäng
e
kontinuierlich ab. Für diesen Fall
gelten ZTA-Schaubilder für kon-
tinuierliches Erwärmen
.
In
Bild 7
ist ein solches ZTA-Schaubild für
den Stahl 34CrMo4 wiedergegeben.
Der Ablauf des Austenitisierens
ist hier entlang der eingezeichne-
ten Erwärmungskurven abzule-
sen. Es ist zu erkennen, dass die
Umwandlung zwar früher einsetzt,
aber höhere Temperaturen erfor-
dert, wenn das Erwärmen rascher
vorgenommen wird. Der Darstel-
lung ist auch zu entnehmen, dass
bei einem stetigen Erwärmen
schon etwas Austenit entsteht,
bevor die Endtemperatur er-
reicht wird. Dies ist für die prak-
tische Durchführung des Wärme-
behandelns wichtig.
Mit zunehmendem Gehalt an
Legierungselementen verschieben
sich die Grenzlinien für Beginn und
Ende der Austenitbildung zu län-
geren Zeiten und höheren Tempe-
raturen: Die Legierungselemente
machen den Stahl umwandlungs-
träge. Dies ist am Vergleich der
beiden ZTA-Schaubilder in den
Bildern 7 und 8 deutlich zu er-
kennen.
Wärmebehandlung von Stahl – Härten, Anlassen, Vergüten, Bainitisieren
0,01
Haltedauer [s]
Temperatur [ºC]
700
800
900
1000
1100
0,1 1 10 10
2
10
3
Erwärmgeschwindigkeit bis Haltetemperatur: 130 ºC/s
„homogener Austenit“
„inhomogener Austenit“
Ferrit + Austenit + Carbide
Ferrit + Perlit + Austenit
Ferrit + Perlit
Ac
3
Ac
1e
Ac
1b
Ac
2
Ferrit + Perlit + Austenit
Ac
1b
A
Bild 6: ZTA-Schaubild für isothermisches Austenitisieren des Stahls 34CrMo4
0,1
Zeit [s]
Temperatur [ºC]
700
800
900
1000
1100
1 10
5
Erwärmgeschwindigkeit [ºC/s]
10 10
2
10
3
10
4
0,050,2213103010030010002400
„homogener Austenit“
„inhomogener Austenit“
Ferrit + Austenit + Carbide
Ferrit + Perlit + Austenit
Ferrit + Perlit
Ac
3
Ac
1b
Ac
2
Ac
1e
+ Carbide
Ferrit + Perlit + Austenit
Ferrit + Austenit + Ca b
Ferrit
Ac
1e
Bild 7: ZTA-Schaubild für kontinuierliches Erwärmen des Stahls 34CrMo4