IEST Vorlesung Spez EW NRS Ausgabe - tu-freiberg.de · 2018-04-23 · Vorlesung Spezielle Eisenwerkstoffe - Dr. Kreschel 1 Nichtrostende Stähle Literaturhinweise (Auswahl) A-----•

Vorlesung Spezielle Eisenwerkstoffe - Dr. Kreschel

1 Nichtrostende Stähle

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SPEZIELLE EISENWERKSTOFFEVorlesungsunterlagen

Nur für den internen Gebrauch bestimmt!

1 Nichtrostende Stähle1.1 Einführung 1.2 Gefügebildung 1.3 Werkstoffgruppen 1.4 Umwandlungsverhalten1.5 Ausscheidungsverhalten1.6 Korrosion 1.7 Mechanische Eigenschaften

2 Schweißen nichtrostender Stähle 3 Hochfeste schweißbare Baustähle4 Schweißen hochfester Baustähle5 Kaltumformbare Stähle6 Stähle mit TRIP/TWIP-Effekt



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Literaturhinweise (Auswahl)

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• Eckstein: Korrosionsbeständige Stähle, 1. Auflage, 1990

• Gümpel: Rostfreie Stähle, 4. Auflage, 2008

• Stahlschlüssel, 23. Auflage, 2013

• Merkblätter und Dokumentationen des Stahl-Informations-Zentrums, 2000-2011, z. T. Download möglich

• Merkblätter und Dokumentationen der Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, 2000-2014, z. T. Download möglich

• DIN EN 10088-1 bis -5, 2005-2010



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Einführung

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[Quelle: Gümpel: Rostfreie Stähle, 4. Auflage, 2008]

Eduard Maurer (1889-1969) Fa. Krupp, 1912: Patent-Anmeldung Direktor des Eisenhütten-Instituts

der Bergakademie Freiberg, 1925-1945

Vor mehr als 100 Jahren …



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"Edelstahl" ohne den Zusatz "Rostfrei" reicht als Bezeichnung nichtaus, denn zu den Edelstählen gehören auch die Gruppen Edelbau-stahl, Wälzlagerstahl, Schnellarbeitsstahl und Werkzeugstahl mit wesentlich anderen Gebrauchseigenschaften.

Ausgehend vom Konsumgüterbereich hat sich der Begriff Edelstahl Rostfrei durchgesetzt.

Zwischen 1950 u. 2000 stieg die Jahres-Rohstahlerzeugung an nicht-rostenden Stählen in Deutschland von ca. 38.000 t auf ca. 1,6 Mio. t.

Insgesamt gibt es über 100 Sorten nichtrostender Stähle. [Quelle: Was ist nichtrostender Stahl?, Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, 2011]

Einführung



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schematische Darstellung zur Wirkung der Passivschicht im Vergleich zu einem chromfreien Stahl

Elementkonzentration in der Passivschicht eines nichtrosten-den Stahls

Einführung



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Anforderungen an nichtrostende Stähle:

Erhaltung der Oberfläche- chemische Beständigkeit

gegenüber flüssigen und gasförmigen Medien

mechanisch-technologische Eigen-schaften

- Festigkeit und Zähigkeit- Verarbeitungsverhalten

Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit- werden als sortentypische Eigenschaften geprägt durch

Legierungsbestandteile und Gefügezustand

[Quelle: Was ist nichtrostender Stahl?, Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, 2011]

Einführung

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Typische Gefügeausbildungen nichtrostender Stähle:

Gefügeart abhängig von der chemischen Zusammensetzung

austenitisch ferritisch

martensitisch austenitisch-ferritisch

1.44621.4313

1.4301 1.4016

Einführung

[nach: Edelstahl Rostfrei - Eigenschaften, Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, 2014]



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Typische Lieferformen nichtrostender Stähle:

[Quelle: Die Verarbeitung von Edelstahl Rostfrei, Informations-stelle Edelstahl Rostfrei, 2011]

Einführung



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Wirkung der Legierungselemente: Chrom: Ferritbildner, schnürt das Austenitgebiet ein, als Hauptlegie-

rungselement in gebräuchl. nichtrostenden Stählen mit etwa 10 - 30 % enthalten

Zustandsschaubild Eisen-Chrom und ferritbildende Elemente[Quelle: Gümpel: Rostfreie Stähle, 4. Auflage, 2008]

Gefügebildung



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Molybdän: Ferritbildner, drittwichtigstes Legierungselement, erhöht die Korrosionsbeständigkeit in reduzierenden Medien, verbessert die Be-ständigkeit gegen Lochkorrosion in halogenidhaltigen Lösungen, ver-bessert die Warmfestigkeit

Wolfram: Ferritbildner, wirkt ähnlich wie Molybdän

Silizium: Ferritbildner, üblicherweise unter 1 % enthalten, verbessert die Zunderbeständigkeit in hitzebeständigen Stählen (hier ca. 2 % enthalten), noch höhere Gehalte verbessern z. B. die Korrosionsbeständigkeit in konz. Salpetersäure

Titan, Niob, Vanadin, Wolfram: stabilisieren als Karbid- und Nitrid-bildner den Ferrit, in dem sie selbst ferritbildend wirken und die starken Austenitbildner Kohlenstoff und Stickstoff abbinden

Gefügebildung

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Nickel: Austenitbildner, zweitwichtigstes Legierungselement, bildet mit Eisen eine lückenlose Reihe von Austenit-Mischkristallen, erweitert in Abhängigkeit vom Legierungsgehalt den Zustandsbereich des Austenits bis unter Raumtemperatur, verbessert die Korrosionsbeständigkeit, insbesondere hinsichtlich Spannungsrisskorrosion

Zustandsschaubild Eisen-Nickel und austenitbildende Elemente [Quelle: Gümpel: Rostfreie Stähle, 4. Auflage, 2008]

Gefügebildung



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Mangan: Austenitbildner, leicht austenit-stabilisierend bis zu Gehalten von ca. 2 %, erschwert die diffusionslose Umwandlung in Martensit bei Umformungs- und Tieftemperaturbeanspruchung

Kohlenstoff: Austenitbildner, aber unerwünscht, erweitert stark das Austenitgebiet (Wirkung bei geringen Gehalten ca. 30 x höher als Nickel), Gehalt wird jedoch aus korrosionschemischen Gründen in den meisten nichtrostenden Stählen sehr niedrig gehalten, erhöht die Festigkeit und verschlechtert Zähigkeitswerte

Stickstoff: Austenitbildner, ähnliche Wirkung wie Kohlenstoff, Löslichkeit erhöht sich mit zunehmendem Cr-Gehalt, erhöht die Austenitstabilität und die Festigkeitswerte ohne Zähigkeitswerte zu vermindern, Substitution von Ni durch N möglich

Aufgrund der starken Wirkung von C und N können ferritische Stähle schon bei Gehalten an C+N von 0,1 % bei höheren Temperaturen ein Mischgefüge aus Ferrit und Austenit aufweisen (Umwandlung in Marten-sit bei Abkühlung)

Gefügebildung

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Verschiebung der (+)/-Grenzlinie im System Eisen-Chrom durch Nickel (links) und Kohlenstoff (rechts)


Gefügebildung



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Verschiebung der (+)/-Grenzlinie im System Eisen-Chrom durch Stickstoff


Gefügebildung



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Aufgrund der starken Wirkung von C und N können ferritische Stähle schon bei Gehalten an C+N von 0,1 % bei höheren Temperaturen ein Mischgefüge aus Ferrit und Austenit aufweisen – mit Umwandlung in Martensit bei der Abkühlung Gefügeschaubild nach Strauss und Maurer für Cr-Ni-Stähle mit 0,2 % C:


Gefügebildung



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Gefüge-Diagramm nach Schaeffler für Schweißgut (1)


Gefügebildung

0 6 12 18 24 30 36 42

30

24

18

12

6

0



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Gefügebildung



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Gefügebildung



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Konzentrationsschnitt durch das Zustandsschaubild Eisen-Chrom-Nickel bei 70 % Eisen

Legierungslage im Schaubild Eisen-Chrom bestimmt durch den Kaldenhauser Ferrit Faktor


Gefügebildung



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[Quelle: Eckstein: Korrosionsbeständige Stähle, 2. Auflage, 1990]

Ausschnitte aus dem System Eisen-Kohlenstoff und aus Temperatur-Gehalts-Schnitten durch die Systeme Fe-Cr-C und Fe-Cr-Ni sowie C-Konzentrationen von Ferrit und Austenit

Gefügebildung



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Schematischer Einfluss von Stickstoff auf den Phasenraum Ferrit + Austenit im quasibinären Schnitt Cr-Ni-68 % Fe: - Erweiterung des Zweiphasengebietes

durch N bei hohen Temperaturen


Gefügebildung



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[Quelle: Beizen von Edelstahl Rostfrei, Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, 2011]

Einteilung der nichtrostenden Stähle nach ihrem Gefüge, häufig verwendete Werkstoffe mit Nummer:

Werkstoffgruppen



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[Quelle (auch Folgeseite): Edelstahl Rostfrei - Eigenschaften, Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, 2014]

Werkstoffgruppen



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Werkstoffgruppen



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WerkstoffgruppenFerritische Stähle

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2 Untergruppen ferritischer nichtrostender Stähle: mit etwa 11 bis 13 % Cr und mit etwa 17 % Cr

Grundtypen und Anwendung:




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mechanische Eigenschaften:

Voraussetzung: feinkörniges Gefüge, das durch eine entsprechende Glühbehandlung erreicht wird





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3 Untergruppen martensitischer nichtrostender Stähle: kohlenstoffmartensitische Stähle nickelmartensitische Stähle aushärtbare nickelmartensitische Stähle



WerkstoffgruppenMartensitische Stähle



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mechanische Eigenschaften: kohlenstoffmartensitische Stähle

Voraussetzung: Wärmebehandlung

nickelmartensitische Stähle

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WerkstoffgruppenMartensitische Stähle



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mengenmäßig größter Anteil am Verbrauch nichtrostender Stähle unterschiedlicher Legierungsaufbau:


WerkstoffgruppenAustenitische Stähle



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Voraussetzung: feinkörniges Gefüge, eingestellt durch eine abschließendeWärmebehandlung (Lösungsglühen bei Temperaturen zwischen 1000 und 1150°C mit anschließender Abkühlung in Wasser oder an Luft, um die Aus-bildung von Ausscheidungen zu vermeiden). Austenitische Stähle sind im Gegensatz zu martensitischen Stählen nicht härtbar.





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mechanische Eigenschaften (ausgewählte Werkstoffe):





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ausgehend von der Standardsorte 1.4301 lässt sich die Zusam-mensetzung so anpas-sen, dass für den Ein-satzzweck optimale Eigenschaften vorliegen



1 Nichtrost. Stähle



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Kennzeichen: ausgewogenes Zwei-Phasen-Gefüge mit einem Ferritanteil zwischen 30 % und 50 %.



WerkstoffgruppenAustenitisch-ferritische Stähle (Duplex-Stähle)



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mechanische Eigenschaften (ausgewählte Werkstoffe, warmgewalzt):





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Beispiel für unterschiedliche Elementverteilungen in Duplex-Stählen:





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allgemein höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit als ferritische und austeniti-sche Stähle

Darstellung ausgehend vom am weitesten verbreiteten Duplex-Stahl 1.4462




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Werkstoffgruppen

[Quelle: www.google.de, 2013]



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Erstarrung: nichtrostende Stähle erstarren ferritisch oder austenitisch, je nach Zusammensetzung

• nach Hammar und Svenson (ermittelt für eine Abkühlgeschwindigkeit von 0,33 K/s): - ferritische Erstarrung, wenn Eäq < 0

- austenitische Erstarrung, wenn Eäq > 0

Eäq = Niäq - CrÄq + 0,257

Cräq = % Cr + 1,37 x % Mo + 1,5 x % Si+ 2 x % Nb + 3 x % Ti

Niäq = % Ni + 0,31 x % Mn + 22 x % C + 14,2 x % N + % Cu

Verhältnis Cräq/Niäq zur Kennzeichnung des Übergangs von primär ferritischer in primär austenitische Erstarrung (Bild)


Umwandlungsverhalten



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Ferritische Stähle erstarren ferritisch und durchlaufen während der Ab-kühlung keine Umwandlung.

Martensitische Stähle erstarren überwiegend ferritisch. Der Ferrit wan-delt während der Abkühlung vollständig in Austenit um. Bei weiterer Ab-kühlung wandelt der Austenit vollständig in Martensit um. Das Gefüge kann neben Martensit noch Karbide aufweisen, die sich während der Ab-kühlung gebildet haben können.

Austenitische Stähle können ferritisch oder austenitisch erstarren (siehe Bild nach Hammar und Svenson). Ist Ferrit bei der Erstarrung entstanden, so wandelt dieser während der Abkühlung in Austenit um. Austenitisch erstarrte Stähle durchlaufen keine Umwandlung während der Abkühlung. Die Ms-Temperaturen liegen unterhalb RT bzw. sind nicht existent. Erst bei einer mechanischen Beanspruchung bei tiefen Tempe-raturen oder in der Nähe von RT können größere Mengen an hexagona-lem -Martensit (paramagnetisch) und kubisch-raumzentriertem ´-Mar-tensit (ferromagnetisch) entstehen.

Umwandlungsverhalten

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Gefügeschaubild für CrNi-Stähle, die von Temperaturen zwischen 1050°C und 1100°C abge-schreckt wurden

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UmwandlungsverhaltenAustenitische Stähle



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Beginn der Martensitausbildung in CrNi-Stählen nach dem Abkühlen von 1050°C (nach Schumann)


Einfluss des Ni- und Cu-Gehaltes auf den Martensitanteil im Gefüge von Stählen mit 0,02 % C und 18 % Cr nach Tiefkühlung auf -269°CWärmebehandlung: 1050°C / 10 min / Wasser + -196°C / 10 min + -269°C / 10 min, Prüftemperatur +25°C




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Martensitbildung bei plastischer Verformung eines metastabilen austenitischen Werkstoffs bei verschiedenen Verformungstem-peraturen [nach Angel]

Formeln zur Berechnung von Martensittemperaturen:





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Verformungs-Temperatur-Umwandlungs-schaubild des Stahls X8CrNiTi18-10 (0,10 % C, 0,58 % Si, 1,55 % Mn, 0,68 % Mo, 0,18 % Cu, 17,73 % Cr, 10,15 % Ni, 0,37 % Ti, 0,024 % N)

austenitisch-martensitisches Gefüge eines CrNi-Stahls [nach Weiß]

- mit ca. 16 % Ni nach einer plastischen Dehnung von 16,7 % bei 77 K (links) und - mit ca. 8 % Ni nach einer plastischen Dehnung von 3 % bei 77 K (rechts)

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Ausscheidungen sind alle sekundäre Phasen, die keine Fe-Mk-Phasen und keine intermetallischen Phasen sind

- z. B. Karbide, Nitride, Karbonitride

Intermetallische Phasen sind Metall-Metall-Verbindungen- z. B. Sigma-Phase (FeCr-Verbindung)

Zeit-Temperatur-Aus-scheidungsschaubild und Kornzerfallsbereiche „anfällig“für einen ferritischen Chrom-stahl - prinzipiell ähnlich, nur mit längeren Inkubationszeiten, verhält sich ein austenitischer CrNi-Stahl


Ausscheidungsverhalten



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5 unterschiedliche Karbidausscheidungen Cr-Karbide beeinflussen grundsätzlich die Korrosionsbeständigkeit

negativ, da sie Cr aus der Matrix abbinden und somit die Bildung der Passivschicht erschweren bzw. unterdrücken

M23C6-Ausscheidung kann sehr kritisch sein (bindet besonders viel Cr) bevorzugte Orte: Korngrenzen und Phasengrenzen Ferrit/Austenit

(in der Umgebung Cr-Verarmung, Absinken des Cr-Gehalts lokal unter 12 % - selektiver Korngrenzenangriff)

schematische Darstellung der Cr-Verarmung in der Umgebung von M23C6-Ausscheidungen


AusscheidungsverhaltenAusscheidungen



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zeitlicher Verlauf der Chromverarmung bei der Karbidausscheidung in austenitischen CrNi-Stählen





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Korrelation der Gehalte an Cr, C, und Ni sowie Glühtem-peratur, Kohlenstofflöslichkeit und Gefügeausbildung

Einfluss des N-Gehaltes auf die Ausscheidungsnei-gung, Stahl X2CrNiMoN17-13-5

M23C6





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Sigma-Phase (FeCr-Verbindung):• sehr spröde – Bildung ist unbedingt zu vermeiden• entsteht nach Haltezeiten von Stunden (Ferrit) oder Tagen (Austenit)• Bildung wird begünstigt durch ferritbildende Elemente und Kalt-

umformungen

Zeit-Temperatur-Umwandlungs- und Ausscheidungsschaubild Stahl X5CrNiTi26-6

AusscheidungsverhaltenIntermetallische Verbindungen




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Isothermes Zeit-Temperatur-Ausscheidungsschaubild eines Versuchs-Stahls mit 28 % Cr und 3,5 % Mo





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Einfluss von Legierungszusätzen auf die Bildung von Ausscheidungen und intermetallischen Verbindungen in Duplexstählen, schematisch





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Zeit-Temperatur-Ausscheidungsschaubild des Duplex-Stahls X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462):Ausgangszustand: lösungsgeglüht bei 1050°C / 30 min / Wasser





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Korrosion: elektrochemische Reaktionen des Stahls mit seiner Umgebung, die zu

einer Zerstörung bzw. messbaren Veränderung des Stahls und einer Funktionsbeeinträchtigung führen können

Elektrochemische Reaktionen: Transport von Ladungsträgern durch die Phasengrenzfläche Metall/

Elektrolyt verbunden mit einem chemischen Umsatz Metall geht vom metallischen in den Ionenzustand über anodische Teilreaktion (Auflösung des Eisens): kathodische Teilreaktion (Abscheidung):

Korrosionssystem für die Korrosion in wässrigen Medien:

ELEKTRODE ELEKTROLYT

Stahl wässrige Lösung

e2FeFe 2

2He2H2

Korrosion

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Elementkonzentration in der Passivschicht eines nichtrosten-den Stahls

Bildung einer Schutzschicht („Passivschicht“) bei Vorhandensein von Sauerstoff

• trennt das Metall und das Korrosions-medium voneinander

• hemmt die anodische Auflösung des Me-talls, nicht aber die kathodische Reduktion eines Oxidationsmittels an der Phasen-grenze Stahl/Elektrolyt

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Korrosion



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Normalpotentiale einiger Metalle (relativ zum Normalpotential einer Wasserstoffelektrode, links) im Vergleich zu einer „praktischen Spannungsreihe“ von Metallen (Ruhepotentiale in trinkwasserähnlicher Lösung, rechts)

edel

unedel

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Korrosion



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Bewertung des elektrochemischen Verhaltens mittels Stromdichte-Potential-Kurven in einem Elektrolyten

Ergebnis:

Versuchsaufbau zur Aufnahme von SPK


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Korrosion



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Beispiel für eine Stromdichte-Potential-Kurve eines 18/8 CrNi-Stahls in verdünnter Schwefelsäure


• Passivierungsstromdichte sollte niedrig sein – steht in Zusammenhang zur Abtragsrate

• ip im Bereich 0,0015 … 0,005 A/cm²: Abtragsrate < 0,1 mm/Jahr

• günstig: breiter Passiv-bereich: Deckschichten werden schnell gebildet und nur langsam zerstört

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Korrosion



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Einfluss von Legierungs- und Begleitelementen auf die Stromdichte-Potential-Kurve passivierbarer nichtrostender Stähle in Säuren (schematisch)


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Korrosion



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wird durch das Einreißen der Passivschicht durch oberflächennahe Zugspannungen und gleichzeitigem Zutritt kritischer Korrosionsmedien ausgelöst

Rissverlauf meist transkristallin, in der WEZ auch interkristallin möglich

kritische Korrosionsmedien:• chloridhaltige wässrige Medien• starke Laugen• schwefelwasserstoffhaltige wässrige Medien

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KorrosionSpannungsrisskorrosion



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Mechanismus der Spannungs-risskorrosion, Mikrorissbildung

Einfluss des Ni-Gehaltes auf die Be-ständigkeit gegenüber Spannungs-risskorrosion in siedender Magne-siumchlorid-Lösung

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Auftreten von Spannungsriss-korrosion in Natronlauge bei CrNi-Stählen

Einfluss der Temperatur und des Chloridgehaltes wässriger Lösungen auf die Anfälligkeit von CrNi-Stählen gegenüber transkristalliner Span-nungsrisskorrosion

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mögliche Angriffsstellen (unterbrochene Passivschicht):• Korngrenzen• Einschlüsse• artfremde Phasen

Lochkorrosion im fort-geschrittenen Stadium

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KorrosionLochkorrosion



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schematische Darstellung der Lochfraßauslösung durch MnS-Einschlüsse in rostfreien Stählen

- keine Passivierung im Bereich des Einschlusses

- anodische Auflösung des MnS

- Auflösung des Eisens im Bereich der Kontaktfläche Anode-Kathode


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Stromdichte-Potential-Kurve eines passivierbaren Stahls mit / ohne Lochkorrosion (schematisch)

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Lochkorrosionspotentiale ferritisch-austenitischer Stähle in Abhängigkeit von der Wirksumme Cr + 3,3 x % Mo + 16 x % N

Lochfraßverhalten von Ti-stabilisierten Stählen mit verschiedenen Fe-, Cr-und Ni-Gehalten in einer 0,2 N NaCl + 0,1 N H2SO4-Lösung

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Schädigungsmechanismus: Korngren-zenbereich wird geschwächt infolge Ver-armung der Korngrenzen bzw. der korn-grenzennahen Bereiche an Cr – Begünstigung durch mechanische Zugspannungen an der Oberfläche

Mechanismus der IK infolge Cr-Verarmung an den Korngrenzen

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KorrosionInterkristalline Korrosion



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Cr-Verarmung an den Korngrenzen: ungefähre Gehalte an Cr im Werk-stoff und in der Karbid-ausscheidung

mikroskopisches Erscheinungsbild

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KorrosionInterkristalline Korrosion



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mechanische Eigenschaften:

Voraussetzung: feinkörniges Gefüge

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Mechanische EigenschaftenFerritische Stähle



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Kohlenstoffmartensitische Stähle: C-Gehalte bis 0,4 % C: im vergüteten Zustand eingesetzt (980 – 1100°C,

Luft oder Öl, Anlassen bei Temperaturen > 200°C (siehe Bild)

C-Gehalte über 0,4 % C: im gehärteten Zustand eingesetzt

Ziele des Abschreckens:• Erhöhung der Festigkeit

(Martensitbildung)• Vermeiden von Karbidaus-

scheidungen• Vermeidung der Bildung der

Sigma-Phase• Vermeidung der 475°C-Ver-

sprödung

Vergütungsschaubild des marten-sitischen Stahls X20Cr13 (1.4021)

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Mechanische EigenschaftenMartensitische Stähle



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mechanische Eigenschaften: kohlenstoffmartensitische Stähle

Voraussetzung: Wärmebehandlung

nickelmartensitische Stähle

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Mechanische EigenschaftenMartensitische Stähle



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geringe Neigung zu Grobkornbildung:• sehr gute Eigenschaften bei hohen und tiefen Temperaturen• Kerbschlagzähigkeit nahezu unabhängig von der Temperatur

niedriges Streckgrenzenverhältnis

im Gegensatz zu martensitischen Stählen nicht härtbar

jedoch Martensitbildung durch Kaltumformung bei tiefen Temperaturen möglich –Verbesserung der Fes-tigkeit und Zähigkeit (Umwandlungsplastizität)

mech. Eigenschaften durch Legierungskonzept beein-flussbar (siehe Bild)

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Mechanische EigenschaftenAustenitische Stähle



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Einfluss einer Kaltverformung auf die magnetischen und mechanischen Eigenschaften des Stahls X2CrNi19-11 (1.4306) Verfestigung durch Martensitbildung in metastabilen Stählen





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Einfluss einer Kaltverformung auf die magnetischen und mechanischen Eigenschaften des Stahls X2CrNiMo18-15-4 (1.4438) Verfestigung in gefügestabilen Stählen

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Verfestigungsverhalten austenitischer nichtrostender Stähle im Vergleich zu ferritischen nichtrostenden Stählen (schematisch)





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mech. Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur





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mechanische Eigenschaften (ausgewählte Werkstoffe):





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Eigenschaften werden vom Mengenverhältnis Austenit/Ferrit und deren Zu-sammensetzung bestimmt

hohe Festigkeitswerte im Vergleich zu anderen Werkstoffen geringere Zähigkeitswerte im Vergleich

zu austenitischen Werkstoffen gutes Verarbeitungsverhalten, aber hohe

Umformkräfte durch hohe Festigkeit 1.4462 steht im Zentrum dieser GruppeWärmebehandlung mit dem Ziel, eine

ausgewogene Verteilung A/F (rd. 50/50) einzustellen: Lösungsglühung 1050°C / 30 min / Abschrecken (ggf. Ausscheidungs-bildung beachten)

Eigenschaften im wärmebeh. Zustand:• 0,2 %-Dehngrenze: ca. 500 N/mm²• Zugfestigkeit: ca. 640 – 900 N/mm²• Bruchdehnung: ca. 25 %

Einfluss der Wärmebehandlung auf mechanische Eigenschaften; Stahl 1.4462, 15 mm vkt.


Mechanische EigenschaftenAustenitisch-ferritische Stähle (Duplex-Stähle)



ww

w.s

tahl

tech

nolo

gie.

de

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mechanische Eigenschaften (ausgewählte Werkstoffe, warmgewalzt):


Mechanische EigenschaftenAustenitisch-ferritische Stähle (Duplex-Stähle)



ww

w.s

tahl

tech

nolo

gie.

de

Eigenschaftsvergleich bei Raumtemperatur (Anhaltswerte)

Eigenschaft austenitische ferritische aust./ferrit. martensitischeStähle Stähle Stähle Stähle

Rp0,2, MPa 200…280 200…320 400…530 450…600(…420) (…800)

Rm, MPa 500…800 380…650 630…930 650…1000(…950) (…1150)

A5, % 30…45 18…25 20…30 10…15

Z, % 60 ca. 60 ca. 60 ca. 50

Mechanische Eigenschaften

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IEST Vorlesung Spez EW NRS Ausgabe - tu-freiberg.de · 2018-04-23 · Vorlesung Spezielle Eisenwerkstoffe - Dr. Kreschel 1 Nichtrostende Stähle Literaturhinweise (Auswahl) A-----•