Tobias Loose Einfluß des transienten Schweißvorganges ... - Tl-ing.de

2 Gefügeumwandlungen beim Schweißen und deren numerische Berechnung
Bei der Erwärmung wandelt sich der Ferrit in Austenit (γ-Eisen) mit kubischflächenzentriertem
Kristallgitter um. Aufgrund des kubisch-flächenzentrierten
Kristallgitters ist die Kohlenstofflöslichkeit des Austenits größer als die des
Ferrits. Der im Zementit gebundene Kohlenstoff geht im Austenit in Lösung.
Die Umwandlung in Austenit beginnt im Gleichgewichtsfall (unendlich langsame
Aufheizung) bei der Temperatur A 1 (723 ◦ C) oder im Fall technisch relevanter
Aufheizgeschwindigkeiten bei der vom Kohlenstoffgehalt abhängigen
unteren Austenitisierungstemperatur A c1 . Zwischen A c1 und der mit A c3 bezeichneten
oberen Austenitisierungstemperatur liegt ein Mischgefüge aus Ferrit
und Austenit vor. Oberhalb von A c3 wandelt bei entsprechend langer Haltedauer
das gesamte Gefüge in Austenit um.
Bei langsamer Abkühlgeschwindigkeit bildet sich aus dem Austenit wieder
Ferrit und Zementit. Dieser Vorgang geschieht diffusionsgesteuert.
Abbildung 2.2: Martensitisches Gefüge
Bei schneller Abkühlgeschwindigkeit kann der gelöste Kohlenstoff nicht ausdiffundieren.
Es erfolgt beim Unterschreiten der Martensitstarttemperatur M s
eine diffusionsfreie Umwandlung in ein durch die Kohlenstoffatome verspanntes
kubisch-flächenzentriertes Kristallgitter. Es entsteht der in Abbildung 2.2
dargestellte Martensit (α-Eisen).
Bei einer Umwandlung mit mittlerer Abkühlgeschwindigkeit entsteht ein Zwischengefüge,
Bainit (Abbildung 2.3). Bei seiner Bildung diffundiert ein Teil
des Kohlenstoffs. Die Umwandlung läuft teilweise diffusionsgesteuert ab.
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