Gefügecharakterisierung von 15Cr-Stahl nach dem Abschrecken und langsamen Abkühlen

PM Artikel

01.02.2024 (CET)

Gefügecharakterisierung von 15Cr-Stahl nach dem Abschrecken und langsamen Abkühlen

M. R. Ahmadi , F. Meixner , M. Dománková , M. Raus , B. Sonderegger und C. Sommitsc

Materialographie

Metall- & Materialphysik

Intermetallische Phasen

Stahl und Metalle

Phase Transformationen

ferritische Stähle

Gefüge-Charakterisierung

Thermomechanische Simulation

Dilatometrieanalyse

Ferritische Stähle, die 15 % Cr enthalten, weisen im Vergleich zu konventionellen martensitischen Stählen, wie z. B. MarBN, aufgrund ihres höheren Chromgehalts, der höheren Kriechbeständigkeit, der geringeren Versetzungsdichte und dem Nichtvorhandensein einer lattenförmig ausgebildeten Mikrostruktur eine bessere Oxidationsbeständigkeit auf. Ihre mechanischen Eigenschaften reagieren empfindlich auf Änderungen in der chemischen Zusammensetzung und Wärmebehandlungen. Für die vorliegende Arbeit wurde zunächst mit Hilfe der thermomechanischen Software MATCALC die Bildung stabiler Phasen in zwei ferritischen Stählen simuliert, davon eine Legierung mit 2 % Nickel (Gew.-%) und eine Legierung ohne Nickel. Die Analyse der Mikrostruktur mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) belegt die Bildung von Karbiden und intermetallischen Phasen nach dem Diffusionsglühen, sowohl bei schneller Abkühlung in Öl als auch bei langsamer Abkühlung im Ofen. Mit Hilfe der Dilatometrie und XRD-Untersuchungen wurde die schrittweise Phasenumwandlung von Ferrit in Austenit ab einer Temperatur von 650 °C während der Aufheizung bestätigt. Die Dilatometrie zeigt zudem, dass ferritische Stähle einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten haben als martensitische Stähle, austenitische Stähle und Superlegierungen, was zu einer niedrigeren thermischen Belastung beim häufigen Anfahren und Abschalten von Kraftwerken führt.

Zitieren Sie diesen Artikel

Ahmadi, M. R., Meixner, F., Dománková, M., Raus, M., Sonderegger, B. and Sommitsch, C.. "Microstructural characterization of 15Cr steel after quenching and slow cooling rates" https://doi.org/10.1515/pm-2023-1063 © 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Zeitschrift

Practical Metallography, vol. 61, no. 2, 2024, pp. 68-89

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