Metallurgie-Fakten: Härtbarkeit, Legierungen und Gusseisen

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Geschrieben am 12. Oktober 2025 in Deutsch mit einer Größe von 3,74 KB

Wichtige Fakten zur Metallurgie und Wärmebehandlung

Je höher der ideale kritische Durchmesser eines Stahls, desto geringer ist die Härtbarkeit.
Je größer die Härtbarkeit des Stahls, desto größer ist die Härte des Martensits, der sich beim Abschrecken bildet.
Je niedriger die spezifische Wärme eines Abschreckbades ist, desto schneller erfolgt die Kühlung.
Die erreichte Härte von Stahl hängt stark von der Umgebung ab, in der er abgekühlt wird (Kühlmedium). Die Härtbarkeit ist eine Materialeigenschaft.
Die Werte des Härtekoeffizienten (H-Wert) sind **abhängig** vom Grad der Bewegung (Agitation) des Kühlmediums.

Beispiele für Umwandlungen, die durch **Diffusion** gesteuert werden, sind die eutektoiden Umwandlungen. Die martensitische Umwandlung ist **diffusionslos**.
Die Umwandlung von Austenit in Martensit wird von einer Volumen**zunahme** begleitet.
Die Standardbehandlung (Normalisieren) führt zu einer gröberen Korngröße in Stählen im Vergleich zu einem Glühen bei gleicher Temperatur.
Als Blausprödigkeit wird die Versprödung von Stahl bezeichnet, die während der Alterung bei ca. 300–370 °C auftritt.
Die schrittweise Erhöhung der Temperatur (T) einer Stahlstange auf 650 °C nach dem Abschrecken ist ein Prozess der Martensitstabilisierung (Anlassen).

Eisen, Kobalt und Nickel sind die drei karbiderzeugenden Elemente.
Silizium (Si) und Nickel (Ni) sind karbiderzeugende Elemente.
Der Zusatz von Kobalt zu Stahl verringert die Anlasssprödigkeit.
Alle legierten Werkzeugstähle sind übereutektoid, wenn sie karbiderzeugende Elemente enthalten.

Hadfield-Stahl (ca. 1% C, 14% Mn) ist ein Beispiel für einen **austenitischen** Stahl (Manganhartstahl).
Die typischen Legierungselemente für Stahllegierungen F120/130 sind Silizium (Si) und Molybdän (Mo).
Hochfeste, legierte Vergütungsstähle enthalten **weniger** Schwefel als Automatenstähle.
Ein Verfahren zur Erhöhung der Streckgrenze von Stählen ist die Verwendung von geregelten, selbstvergüteten HSLA-Stählen (hochfeste niedriglegierte Stähle), um die Korngröße auf ASTM-Werte von 8 zu verfeinern.
Nitrierte Teile werden in der Regel vor dem Nitrieren fertig bearbeitet, da die nitrierte Schicht extrem hart ist.

Ledeburit ist ein **Eutektikum** aus Eisen und Kohlenstoff mit 4,3 % Kohlenstoff und einem festen Schmelzpunkt.
Ledeburit ist ein Eutektikum, das durch Schmelzen entsteht.
Magnesium ist das Element, das die Bildung von Kugelgraphit in Gusseisen bewirkt (Sphäroguss).
Die wichtigsten Faktoren, die die Bildung von **weißem Gusseisen** begünstigen, sind schnelle Abkühlung aus der flüssigen Phase und ein **niedriger** Silizium (Si)-Gehalt.
Die Zugabe von Silizium in Gießereien begünstigt die Bildung von **lamellarem** Graphit anstelle von Kugelgraphit.

Aluminium ist ein sehr duktiles Material und erreicht seine maximale Festigkeit bei 500 °C.
Aluminiumlegierungen zum Schmieden enthalten oft einen geringeren Anteil an Legierungselementen als Aluminiumgusslegierungen.
Die schädlichsten Verunreinigungen in Bronzen sind Schwefel (S) und Wismut (Bi), da sie die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Dehnung, stark beeinträchtigen.
Alle aushärtbaren Legierungen müssen angelassen (vergütet) werden.