Duplexstähle sind hoch legierte ferritisch-austenitische Stähle, die wegen ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit und guten Schweißbarkeit zunehmend auf den internationalen Märkten für den Einsatz in der chemischen und Lebensmittelindustrie, im Bergbau und der Meerestechnologie, im Pumpen- und Apparatebau und anderen Wirtschaftszweigen nachgefragt werden. Die Fertigung von Gussstücken aus diesen Edelstählen ist aber sehr schwierig und aufwändig, insbesondere deswegen, weil sich während der Abkühlung neben Ferrit und Austenit die sehr spröde Sigma-Phase ausbilden kann. Da nicht selten die temporären Dehnungen in den Gussstücken größer als die Bruchdehnung des durch die Sigma-Phase geschwächten Gusswerkstoffes sind, reißen die Gussstücke noch in der Gießform oder kurz nach dem Auspacken und müssen geschweißt oder wieder eingeschmolzen werden. Es ist bekannt, dass sich die Sigma-Phase bei langsamer Abkühlung des Gussstückes im Temperaturbereich zwischen etwa 900 und 600° C bildet. Wird dieser Be-reich hinreichend schnell durchlaufen, kann die Sigma-Phase unterdrückt werden. Diesen Umstand nutzen manche Gießereien und packen die Gussstücke bei hohen Temperaturen kurz nach dem Erstarren aus, um sie nach einem groben Putzvorgang (Entkernen, Abtrennen des Anschnittsystems) und einer Wärmebehandlung im Glühofen (Lösungsglühen) schließlich im Wasserbad abzuschrecken. Bei der Glühbehandlung wird u. a. die Sigma-Phase im Gussstück aufgelöst, die sich während der Transport- und Putzprozedur gebildet haben kann, aber während dieser Zeit nicht zum Reißen führt, weil das Gussstück bei diesen hohen Temperaturen über eine ausreichend große Plastizität verfügt. Eine solche Technologie ist aber nicht nur überaus belastend für die Gießereiarbeiter, sondern kann auch zu erheblichen Deformationen der Gussstücke führen. Wenn es gelänge, die Gefahr der Rissbildung vorauszubestimmen, könnte einerseits Einfluss auf die konstruktive Gestaltung der Gussstücke genommen und andererseits die Technologie besser den Erfordernissen angepasst, also z. B. die Auspacktemperatur herabgesetzt werden. Für die beabsichtigte mathematische Modellierung dieser Vorgänge waren zunächst umfangreiche experimentelle Untersuchungen notwendig, über die im Folgenden berichtet werden soll.
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Sonderdruck aus "Giesserei" 06/2010
Dateityp: pdf, 3,3M, Letzte Änderung: 23.06.10, 31 downloads