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Entkohlung ist ein Vorgang der bei der Warmformgebung
(z.B. Walzen , Schmieden) oder Wärmebehandlung (z.B. Glühen , Härten)
von Werkstücken stattfindet. Dabei entzieht der in der Luft vorhandene Sauerstoff
dem glühenden Werkstoff Kohlenstoff. Beim Härten des Material hat dies dann
eine schlechtere Härteannahme im entkohlten Bereich zur Folge. Je nach Werkstoff
und Wärmebehandlungszustand verlangt die Bestimmung der Entkohlungstiefe die Anwendung
spezifischer Beurteilungskriterien.
Untereutektoide Stähle :
Bei weichgeglühten Stählen gibt es nicht
nur eine Ausbildungsform der Randentkohlung. In Abhängigkeit von der Stahlsorte,
dem Grad der Entkohlungsstärke und vom Ausgangsgefüge vor der GKZ-Glühung
kann eine Randentkohlung entweder als Zone mit reiner Verringerung der Karbiddichte
oder auch als Zone mit Verringerung der Anzahl von Karbiden in Kombination mit erhöhten
Anteilen an freiem Ferrit vorliegen. Unter Karbiddichte ist das Maß der Anzahl
von Karbiden, innerhalb einer definierten Fläche, zu verstehen.
Bei unbehandelten Bau- und Werkzeugstählen zeigt
sich die Randentkohlung meist in Form eines höheren Anteils von Ferrit in der
Randzone oder die Art und Ausprägung der Zwischenstufe in diesem Bereich ist eine
andere.
Bei vergüteten Bau- und Werkzeugstählen ist
die Entkohlung im Bereich eines stärkeren Verlustes an Kohlenstoff durch das Vorhandensein
von Ferrit gekennzeichnet. Im Anschluss an diese Zone, Bereich der leichteren Kohlenstoffverarmung,
kann sich meist kein Martensit sondern nur Zwischenstufe ausbilden. Das Gefüge
ändert sich dann meist gleichmäßig bis zum Erreichen des vollen Kohlenstoffgehaltes.
Übereutektoide Stähle :
Bei GKZ-geglühten übereutektoiden Stählen
tritt am häufigsten eine Form der Randentkohlung auf, die sich aus einer Zone
mit lamellarem Perlit und daran anschließendem Bereich mit Karbidverarmung zusammensetzt.
Oft ist aber auch nur der Bereich mit lamellar Perlit vorhanden. Seltener ist eine
Entkohlung festzustellen in der nur ein karbidverarmter Bereich vorliegt.
In unbehandeltem Zustand ist bei diesen Stählen
die Entkohlung entweder durch das Fehlen von Sekundärzementit oder durch das Auftreten
von Ferrit gekennzeichnet. Je nach Abkühlgeschwindigkeit des Walzgutes kann auch
das Auftreten von Martensit in der Randzone, bei ansonsten sorbitischem Gefüge,
ein Hinweis auf eine vorhandene Entkohlung sein.
Bei vergütetem Material ist die Randentkohlung
an einer verringerten Menge von ungelösten Karbiden zu erkennen. Die Grenze der
Entkohlung ist dort festzulegen, wo die Anzahl an ungelösten Karbiden weniger
als 80% der Menge des unbeeinflussten Grundgefüges beträgt. Oft weist das
Gefüge in diesem Bereich auch eine geringfügig schwächere Ätzwirkung
auf und erscheint dadurch etwas heller.
Hoch legierte Stähle :
Bei höher legierten Stählen in GKZ-geglühter
Ausführung zeigt sich die Randentkohlung in einem geänderten Ätzverhalten.
Auf Grund der Kohlenstoffverringerung ist in diesem Bereich eine höhere Korrosionsbeständigkeit
vorhanden. Die Zone mit Entkohlung ätzt dadurch wesentlich langsamer an. Je stärker
der Kohlenstoffverlust, desto schwächer die Anätzbarkeit.
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