Kenndaten zur Untersuchung

Material:

  • Edelstahl (austenitisch)

 

Methode(n):

  • metallographische Schliffpräparation mit Kalteinbettung, Schleifen und Polieren
  • eventuell Gefügeätzung
  • eventuell REM-EBSD-Messungen

 

Ziel der Untersuchung:

  • Charakterisierung des Gefüges (polierter oder geätzter Zustand) zur Ermittlung des Deltaferritanteils und zur Bestimmung der Ausprägung (bishin zu zeiligen Ausscheidungen).
  • Indikation des Auftretens von unerwünschter Sigmaphase

 

Mögliche Bestandteile der Untersuchung:

  • Auswahl exemplarischer Proben
  • Einbettung und Schliffpräparation
  • REM-EBSD-Messungen
  • Nanohärtebestimmung
  • Gefügecharakterisierung
  • Auswertung und Berichterstellung

Galerie und Untersuchungsbeispiele


Deltaferrit - Eine problematische Phase im Edelstahl

  • Stähle, beispielsweise austenitische Edelstähle, können eine Vielzahl unterschiedlicher Ausscheidungen aufweisen. Meist können diese Ausscheidungen bewusst eingestellt, deren Bildung durch Legierungselemente begünstigt oder unterdrückt und so die Eigenschaften des Stahls beeinflusst werden.
  • Durch die Wahl der Legierungszusammensetzung werden aber auch die Phasenanteile des Stahls selbst beeinflusst. Stahl bildet je nach Zusammensetzung und Temperatur die Phasen Austenit, Ferrit und Zementit aus. Weitere Phasen, Gefügeausprägungen und Mischgefüge sind Perlit, Ledeburit, Martensit und Bainit.
  • Bei austenitischen Edelstählen kann es je nach Zusammensetzung und Behandlung zur Bildung von Deltaferrit kommen. Das Auftreten dieser Phase ist in einem gewissen Maß erwünscht und mindert Warmrissigkeit/Heißrissigkeit, z.B. beim Schweißen.
  • Deltaferrit ist allerdings nicht unproblematisch und kann signifikante Verschlechterungen der mechanischen und chemischen Eigenschaften herbeiführen. Wichtige Aspekte sind hier die Beständigkeit gegenüber interkristalliner Korrosion (IK), Korrosion, aber auch die Kerbschlagzähigkeit.
  • Im ungünstigen Fall und insbesondere beim Einsatz des Materials bei hohen Umgebungstemperaturen kann nicht ausgeschlossen werden, dass sich Deltaferrit in die spröde Sigmaphase (und Austenit) umwandeln. Die (negative) Wirkung der Sigmaphase beruht einerseits auf der Härte dieser Phase (Sprödphase) und andererseits entzieht die Phase Chrom und Molybdän aus der Matrix.
  • Durch geeignete Präparationsverfahren, Gefügeätzungen und Untersuchungsmethoden (REM, EBSD, ESMA, Nanohärte) kann das Gefüge eines Stahls detailliert untersucht und bewertet werden. Auswirkungen der Sigmaphase auf die mechanischen Kennwerte können vor allem durch Kerbschlagversuche (Kerbschlagbiegeversuche) erkannt werden.

relevante Stichworte zu dieser Untersuchung

Austentit, austenitisches Gefüge, Basler-Norm, Basler-Norm II, Blockgusserzeugung, delta Ferrit, Deltaferrit, Edelstahl, Ferritzeile, Gefügeanalyse, Gefügeätzung, Gefügecharakterisierung, Korrosionsanfälligkeit, magnetische Bestimmung, metallographische Untersuchung, REM-Untersuchung, Sigmaphase, Sprödphase, Stranggießen, Strangguss, Umwandlung